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分布式电源接入对电网继电保护影响分析

2018-01-04任健铭

中国绿色画报 2017年11期
关键词:分布式电源影响策略

任健铭

【摘要】:随着科技水平的不断发展,能源技术水平不断得到发展与更新,电力系统的技术水平也在发生变化,检测技术的智能化将有助于电网有力的输出电源,分布式电源系统是电网的重要保障,并且有效维护电网的运行,保障发电系统的稳定。分布式电源系统继电保护装置进行全面检测可以查询其运行的可靠性状况。文章通过对分布式电源系统在继电保护装置上的应用进行分析,提出一些看法以供参考。

【关键词】:分布式电源;接入特性;电网继电保护;影响;策略

引言

分布式电源在电力领域内应用,是电力领域发展主要趋势,有效推动配电网现代化发展建设。按照分布式电源应用实际情况而言,分布式电源对于配电网电压具有直接性影响,提升配电网继电保护质量,科学合理对电网进行规划,具有十分显著优势。但是这并不表示分布式电源在电力领域内应用没有任何问题,必须对分布式电源所造成的影响进行有效控制,降低接入系统出现电压闪动可能性,甚至还会造成电气设备与电网相互脱离问题,显著增加安全事故发生可能性。

1、分布式电源的接入特性

分布式电源接入的一个重要目的是满足用户的用电以及保障电网的经济运行。其主要的运行方式有大系统并网运行、独立运行、备用运行三种。这三种分布式電源的运行方式对于其在电网继电保护的影响也产生了一定的作用。在传统的电网继电保护中,一般使用的是10kv馈线,这种方式的线路是由110kv的变电站或者是由35kv变电站的低压侧10kv母线送出,并且对于用户直接进行供电,只有一小部分使用的是10kv非终端线路。而对着这些终端线路以及非终端线路一般的保护方法是采用三段式保护电流以及其它的保护原则来进行。而分布式电源接入电网后,原来电网的单电源结构转变为多电源网络结构、电网的潮流可以进行双向流动、这种变化使得电网的保护机理、各种的保护定、馈线上的各个自动化装置都发生了非常大的变化,我们需要对此进行认真的研究与分析工作,并且根据研究的结果进行科学的实验与模拟化的探索,寻找出有效的解决方式与策略进行分布式电源接入电网后相关装置的改进,促进电网结构的优化配置、提升我国电网的科学含量与水平。

2、分布式电源接入对电网继电保护的影响

2.1对配电网潮流的影响

传统的单电源辐射型馈电线路的潮流从母线流向负荷,潮流在馈线中流动产生电压损耗,节点电压逐渐降低。分布式电源接入配电网后,配电网从无源配电网络转变为有源配电网络,改变了潮流的大小和方向,从而使馈电线路的节点电压也随之改变。分布式电源接入配电网,理想的状态是分布式电源与配电网之间发生功率交换,实现功率就近平衡,多余或不足电力负荷通过并联变压器与配电线路进行功率交换,实现有功传输和无功补偿。

2.2传统配电网的保护配置及DG接入带来的影响

在传统配网保护中,多以保护大电网安全为出发点,根据线路和用户负荷特点一般配有电流保护、过/欠压保护、过负荷保护、漏电保护、不平衡保护(断线保护)等。由于大多数配电网为单电源网络,且相应故障大多为瞬时故障,所以传统的配电网馈线保护采用三段式电流保护,即电流速断保护、限时电流速断保护和过流保护。

2.3分布式电源对配电网继电保护的影响

在辐射型配电网络中,配电网继电保护一般按单电源辐射型结构设计和整定,由于只有一个电源向故障点提供短路电流,只需要跳开系统侧断路器即可清除故障,保护相对比较简单,一般只配置速断和过流保护。分布式电源接入配电网后,配电网络变成多源网络结构,在故障发生时会引起短路电流大小和方向的改变,给继电保护和安全自动装置的正常运行带来一系列问题,如原有继电保护不做改动或调整,可能使保护出现误动或拒动,直接影响配电网安全运行。

3、分布电源接入对配电网产生的影响及应对措施

3.1对电网规划的影响的措施

负荷预测是电网规划设计的基础,能否准确地预测负荷是电网规划的前提条件。分布式电源接入电网,加大了其所在区域的负荷预测难度,改变了既有的负荷增长模式。将分布式电源发展纳入电网规划,通过统计各个台区分布式电源渗透率,分析区域分布式电源接入情况,预测分布式电源发展,在制定电网规划时充分考虑分布式电源的发电消纳问题。在配电网电源规划时,需考虑接纳光伏电站的发展要求。例如在小水电丰富、太阳辐照强的地区可以大力发展光伏。

3.2降低分布式新能源对继电保护影响的策略

通过上述的分析,分布式能源在接入配电网中有明显的优势,但带给继电保护的影响也是不能忽视,如果继电网因为分布式新能源的接入而发生故障,就会导致电力系统无法正常运行,无法发挥继电的保护作用,所以在分布式新能源接入配电网的过程中要做好设备的维护工作,从而降低发生故障的效率。保证设备可以正常运行,还要定期检查分布式新能源接入对继电保护的影响程度,定期维护是保证电气设备正常运行的重要保证,可以消除安全隐患,从而有效避免故障的扩大,充分发挥出继电的保护作用。

3.3加装低周低压解列装置

加装低周低压解列装置是分布式电源接入电网后产生影响的另一个应对措施,可以对于促进电网的稳定性发挥出重要的作用。原因在于,低周低压解列装置的科学、有效的运用可以降低非同期合闸和故障点拉弧对于电力系统继电保护模式的影响。比如:通过适当延长重合闸的动作时间,能够使分布式电源在进行合闸之前就可以与故障点的联系进行有效的断开。

结语

DG为电网引进了可持续发展的、洁净的新能源,但同时给电网继电保护运行带来了很大的挑战。如何有效地管理和控制DG,使其对电网稳定运行的影响尽可能小,是未来分布式电源继续发展的研究重点。本文首先分析了配电网接入DG后继电保护特性的改变情况,并理论分析了不同接入容量和不同接入地点对继电保护特性的不同影响,同时结合目前已有的研究成果讨论了DG未来的研究方向,并给出了有益的建议。

【参考文献】:

[1]王树东,钱其三.分布式电源对配电网保护的影响分析及改进方案[J].重庆理工大学学报(自然科学版),2014,28(1):87-90.

[2]乔明,王莹,杨波,等.含分布式电源的配电网保护技术[J].黑龙江电力,2016,38(2):127-130.endprint

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