分布式发电对电网继电保护产生的影响

2018-04-22王明敏林敏辉郭世煌蒋隆纤

商品与质量 2018年42期

王明敏林敏辉郭世煌蒋隆纤

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1 分布式发电的优点

分布式发电（DistributedGeneration，DG）是一种非集中式的发电方式。这种方式的发电功率一般在在几千瓦至数百兆瓦。分布式发电是一种小型的、分散的发电单元，大多数情况下它分布在配电网和负荷附近。现有分布式发电主要类型包括：以液体或气体为燃料的微型火力发电、地热发电、光伏发电、光热发电、风力发电和生物质能发电等。相对于传统集中供电模式，分布式发电直接面向用户。按用户用电需求供电，减少了供电损耗和运输电能成本，同时保证了用电的安全性。分布式电网系统经过优化和整合，可以更好地利用电能，实现了多个功能目标。传统电力系统技术要求高、安全性低、很容易引起大规模停电。对于城市来说，停电无疑是一场巨大灾难，会造成巨大经济损失。远距离传送电能损耗巨大，在用电高峰期难以满足用户的用电需求。传统发电模式将加剧环境污染，而环境承载能力十分有限[1]。

分布式发电通常应用在中低压电力配送系统中。这就决定了它在末端配电系统中更加灵活。分布式发电弥补了传统配电系统只能送达而不能分配的缺陷。分布式电能系统最大的优势是在冷热电联产中的应用。所谓冷热电联产就是指将发电、制冷、供热的能量转换相互连接的过程。对于热和冷来说，要想实现远距离是相当困难的，并且就算建成了运输通道，其经济效益也非常低。由于城市规划和发展的需求，大型发电厂周围往往没有充足的冷、热用户需求，从而无法实现联产，造成资源的白白浪费。分布式发电本身就是一个开放性的系统，可以尽可能地满足用户需求。将原来的被动输送方式转变为主动的输出方式，降低能源损耗，最大程度提高能源利用率。

2 分布式发电对电网继电保护的影响

2.1 对配电网保护的影响

当配电网接入分布式电源后，配网结构将会发生变化，其次配电电流发生变化。当发生故障时，配电网中发生变化的有：短路电流大小；短路电流流向；短路电流分布。本文用双馈线配网进行以下三种情况分析，如图1所示。

图1 DG配电网图

电路中有DG1时，f2发生故障时，此时DG1中已有电流，通过断路器F2的短路电流值很大，比不含DG1时的电路中短路电流值大，很容易到达F2保护灵敏度，F2极易动作，所以这样的情况下发生故障时，断路器F2就会起副作用。DG1起到一种分流作用，断路器F1将无法断开保护电路，后段灵敏度减小，当短路电流小时断路器F2保护不起任何作用[2]。

电路中有DG3时，f2发生故障时，将会有一个反向电流通过断路器F3，因为配网中没有电流导向元件，这种反向电流会引起F3误动作。

当AD段拥有很多分布式电源，f4发生故障，通过断路器F5短路电流值很大，比不含分布式电源时的电路中短路电流值大，很容易到达F5保护灵敏度，F5极易动作。将会有个反向电流通过断路器F1，因为配网中没有电流导向元件，这种反向电流会引起F1误动作。

2.2 保护理念的影响

在电网继电保护工作的开展过程中，理念虽然是主观内容，但是对于全局工作来说，能够产生特别大的指导作用。因此，在保护理念方面需要与分布式发电更好的结合，这样才能获得较大的进步。例如，电网继电保护的操作体系中，维护工作表现为定期开展的特点，因此很多小问题和潜藏的隐患，都会经过一段时间的积累，这就很容易导致继电保护的故障频繁出现，对于电力供应而言，容易造成特别大的负面影响。但是在分布式发电的融入过程中，认为电网继电保护必须加强日常监督和实时数据分析，这样就能够在保护过程中，针对某些突发状况及时的改善、解决，从而确保电网继电保护工作，能够按照有效性的原则来落实，针对问题的排除，将会取得较好的成绩[3]。

2.3 对电能质量的影响

分布式能源在改善能源结构和发电形式的同时，也必将会影响电能质量。分布式电能接入电网后会增加电网中的非线性负荷，引起电流、电压发生畸变，影响电能质量。其主要表现在以下两个方面：一是电压闪变，电压突然变化将会造成人的视觉疲劳，影响机组的正常运行；二是长时间或短时间的电压偏移会对整个系统电压反馈设备和分布式单元间的相互作用造成不利影响。

3 分布式发电的未来发展趋势

电网继电保护工作在融入分布式发电以后，很多任务都取得了较大的进步，同时在分布式发电的接入保护方面也取得了较好的成就。今后，应对分布式发电的发展趋势做出良好的掌握。首先，分布式发电的自动化理念、智能化理念需要积极的体现，这样才能对未来工作的进步逐步做出更多的保证，整体上的发展空间也是比较大的。其次，在分布式发电的发展过程中，还需要不断完善维护体系，这是非常细节的组成部分，其能够对分布式发电的综合成就巩固，产生特别大的影响。