分布式發電對配電網繼電保護的影響

馮轉玲

[摘要]隨著我國經濟與文化的不斷發展，社會對電網系統的質量有了很高的要求，其可靠性與安全性正變得越來越重要。與傳統供電系統相比，分布式發電系統的低能耗、安全性高、操作靈活等優點受到人們的青睞，本文就分布式發電（Distributed Generation簡稱GD）對我國配電網繼電保護的影響以及相關保護措施進行探索。

[關鍵詞]分布式發電；影響；配電網保護

文章編號：2095-4085（2016）05-0047-02

分布式發電系統的使用是從西方國家開始的，分布式發電通常是指發電功率在幾千瓦至數百兆瓦（也有的建議限制在30～50兆瓦以下）的小型模塊化、分散式，布置在用戶附近的高效、可靠的發電單元。由于其較傳統的大功率發電系統相比更具優越性，GD技術正在得到越來越多國家地區的關注和青睞。由于分布式發電技術與基礎電網繼電保護系統之間產生的問題，GD技術目前只能在一些特定的場合與情況下進行使用，比如向出現災害的地區進行持續供電、對人數稀少的農村，環境要求苛刻的地區進行供電。

1.分布式發電對我國電力發展影響

分布式發電的原理是在用電現場再配置較小的發電機組，滿足某些特殊場合的使用。按照使用技術的不同又可以分為不同的類型，由于其低能耗、低污染、可靠性高等優點，分布式發電技術在電力系統中逐步得到更多的應用。

由于分布式發電需要配置發電機組，所以分布式發電具有更好的靈活性，但同時分布式發電也更加繁瑣，而且會對電網繼電保護產生重要的影響。分布式發電對電網機電保護產生影響的因素有很多，分布式電路接入后的多輻型網絡、產生故障后的問題線路分析都增大了電網繼電保護的負擔。

目前分布式發電技術只在一些特定場合使用，如居民較少的農村、移動分散式發電車、意外災害發生時的繼續供電等下圖為常見的分布式發電系統示意圖。

2.分布式發電技術產生的問題及措施

2.1

并網聯絡線裝置保護方式的改進

分布式電源接入配電網的方式一般來說是指在變電站的35kV或者10kV母線上接入，傳統的線路配置保護模式已經不能滿足其基本的保護要求，在配電網的運行過程中，為了提高零序電流保護的靈敏度，在其中性點不運行零序電流的保護，從母線上接入分布式電源之后，在其最大工作方式下，零序網絡發生變化，從而系統保護的靈敏度也會降低。一般這種情況的處理方式為：就電網保護方式改為允許式方向縱聯保護作為線路主保護，原有的三段式、四段式零序保護則作為后續保護。這種措施極大的增大了并網聯絡線路自動裝置的容錯率，也從技術層面上保證了配電網保護系統的安全性。

2.2分布式并網線上進行電抗器串聯

為了限制GD技術產生的短路電流，一種方法是在電路之間串聯電抗器。假設有系統電源A以及分布式電源B，在兩者之間的任意一點上發生電路故障時，由于A是系統電源，在故障點到A點之間都會存在荷載電流，而B（GD）此時也作為一個小型的電源，故障點的分析和處理問題都不容易解決。為了保護分布式電網的質量以及安全性，在串聯電抗器的電網中，電網在正常工作時，因為其荷載電流比較小，電抗器的電壓始終被限制在一個相對較安全的范圍內，所以電網的電壓質量不會得到損害。而當電網系統發生短路時，電抗器會將短路電流限制在安全的范圍內。分布式電網的電抗器串聯在一定程度上可以增強配電網繼電的保護，是在解決配電網繼電的問題中常見的手段。

2.3在分布式電源接入側加裝弱饋邏輯

在配電網的繼電保護過程中，在接入分布式電源的其中一側，由于分布式電源造成的短路電流比較小，可能造成引起保護原件的信息得不到反饋或者信息反饋幅度過小的情況進而影響電網繼電的保護。在分布式電源側加裝的弱饋邏輯等于一個信號放大器，它能在接收到若短路電流的信息后將它反饋成為更強烈的信號。加裝的弱饋邏輯作為一個信息的中轉站，在截取了原本信息的基礎上再進行反饋，但另一方面就表示，原本可能引起保護原件啟動的微弱短路電流無法直接到達最后的信息接收處。在加裝弱饋邏輯之后，如果加裝測的故障檢測元件進行工作，這說明此處網路系統存在故障；反之則說明此處不存在故障，如果收到非加裝側的允許信號，則說明非加裝側背側亦未發生故障。此種方案的缺點是弱饋系統的加裝雖然解決了配電網繼電保護的部分問題，但太具局限性，只能用以分析局部網絡系統的故障問題，不能解決電網系統整體存在較大的問題時的檢測；當電網網絡出現問題的系統得到確定時，弱反饋邏輯的加裝又因其簡便性與精確性成為最好的問題解決方案。

3.結語

綜上所述，分布式發電（GD）作為我國一項新興的電力發電技術，其低耗性、環保性所等優點對我國電力發電行業的發展造成了深刻的影響，但隨之暴露出來的問題也逐漸受到更多人的關注。筆者就自己的所知對其進行了相關的論述，希望分布式發電技術（GD）更多的優點能被發掘，與之相關的問題能得到切實解決。