分布式发电对配电网继电保护的影响江涛

分布式发电对配电网继电保护的影响江涛

江苏大烨智能电气股份有限公司

摘要:分布式发电,简称DG,是一项新型的发电技术。分布式发电主要在减少环境污染和降低终端用户的费用上优势比较明显。为了对于分布式发电有更加透彻的研究,本文从不同角度分析了分布式发电对于配电网的继电保护所造成的影响,希望可以提升对于配电网继电的保护力度。

关键词:分布式发电;配电网继电保护;影响

1分布式发电对两段式电流保护的影响

分布式发电接入到配电网之中,如果配电网中电流发生异常那么故障电流的大小会与正常值有所不同,电流的异常变动会影响到继电保护装置的正常工作和运行。而分布式电源可以捕捉到故障电流,并且对其会产生一定的推力或阻力,故障电流也会因此发生变化,这种变化的影响不仅止于故障电流的大小,甚至过流保护装置的保护范围都会随之而改变,灵敏度也会改变,具体的流程如图一所示:

图一:分布式发电对两段式电流保护的影响

1.1馈线保护误动作

当馈线中的任意一个位置出现故障时,保护电阻部分就可以捕捉到故障电流。如果馈线附近的电路并不具备判断电流方向的元件那么就无法感知反向的故障电流,如果反响故障电流此时大于电路和电阻能够承受的最大电流值,那么这时就会导致与分布式电流入口相近的电路出现错误动作。

1.2本馈线部分保护灵敏度降低

如果馈线之中缺乏某一个部件,那么一旦发生故障那么对其发生响应的设备就会改变,而此时的响应设备却只能接收到系统端所传来的电流。因此,响应动作发生时电流值不会很大,这也就意味着响应设备的灵敏度有所降低,甚至当电流差距大的时候,设备会拒绝动作。

2分布式发电对于自动重合闸的影响

在配电网尚未接入分布式发电时,配电网是单侧的放射性结构,而发生故障时故障电路的供电来源就成为了自动重合闸,电网系统的运行并不会因为线路系统中的故障而受到影响。如果线路中发生跳闸情况,那么故障部分的电流会转变为由分布式发电来提供。这样就相当于脱离了电网系统,与之脱离,就成为了单独的一部分。但是,这种形式的供电方式却存在很大的弊端,非同期合闸和故障点的电弧重连两个问题,具体体现如下:

2.1非同期合闸

线路中发生故障时,电源侧会切断联系,而自动重合闸在尚未发生响应的过程中DG的工作状态并不确定,无法准确判断其到底是以加速运转的状态运行还是以减速运转的方式在运行。这种情况之下,这个单独的部分与外界脱离了联系,两者自然就很难形成同步,这样两者之间就很难结合到一起,形成一个非常明显的相角差。如果相角差过大,那么非同期的重合闸就会导致非常严重的后果,例如引发冲击电流或者是冲击电压,导致这一切的关键就在于电路系统的差异,进而导致了相角差,两者难以同步。冲击电流对电路的影响可能会使馈线保护做出误判,另外,冲击电流的影响也可能会导致重合闸的回复周期会出现延长的情况。具体情况如图二所示:

图二:分布式发电对于自动重合闸的影响

2.2故障点的电弧重燃

在这个单独的体系中,系统出现了故障那么电源侧的电压切断联系之后就会紧接着接入分布式发电,由分布式发电对其进行供电。但是,故障点的电弧通常情况下不会立即熄灭,而是经过一段时间才会熄灭,而这时如果出现了二次供电的情况那么故障点的电弧就非常有可能出现重燃,甚至在严重的状态下发生绝缘击穿,为整个电路带来无法磨灭的永久的伤害。

3分布式发电对分支线路保护的影响

配电网之中分支线路繁多,对于这些分支线路的保护往往可以在提升系统的稳定性方面起到重要的作用,而分支线路通常会标配熔断器,DG的接入对于熔断器的影响如下所示:

3.1熔断器保护的原理

对于熔断器的线路保护原理进行分析不难看出,熔断器可以对于电路起到保护作用的原理为:如果该分支线路中的电流超出了所能承受的最高电流,这时电流过大就会对外放出热量,而温度高到一定程度就会导致熔丝熔断,进而将故障线路切除,起到切除故障线路的作用。而为了更好地保护电路,可以考虑将熔断器放置在距离关键线路更近的位置,之所以这么摆放是因为熔断器对线路的保护遵循就近原则,并且响应时间段,可以更快的对故障情况做出反应,进而更快的保护电路。

4小结

综上所述,分布式发电接入到配电网之中时的故障电流大小会与未接入的大小存在差异,电流的变动也会进一步导致馈线保护误动作,馈线部分的保护灵敏度降低。DG接入到电路中会导致跳闸,故障部分的电流在这个时期通过分布式发电DG提供,因为是孤立的供电体系加上电弧未能及时熄灭所以有几率导致电弧重燃。此外,DG的分支线路也会对熔断保护产生一定的影响。

参考文献:

[1]周卫,张尧,夏成军等.分布式发电对配电网继电保护的影响[J].电力系统保护与控制,2010

[2]徐玉琴,李雪冬,张继刚等.考虑分布式发电的配电网规划问题的研究[J].电力系统保护与控制,2011

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