分布式发电对配电网继电保护的影响

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  引言:目前新型发电技术中较为高效和环保的发电方式为分布式,伴随近几年科技的飞速发展,分布式发电形式得到广泛使用。但是,在电力系统中如果引入大量的分布式发电方式,会出现对原来配电网电流故障问题产生影响,同时,会对原来的电网保护设备的发展条件提出相应改变,进而对配电网继电保护装置产生重要影响。本文将分布式发电方式对于配电网继电保护作用做出详细分析和阐述。
  目前,众多分布式发电方式进行并网运行的状况越来越多,因为,分布式发电方式的发电容量非常小,需要把分布式发电方式引入配电网电力系统中,但是,一旦将分布式发电方式引入到配电网系统中,对于配电网的整体结构和配电网系统的断路电流大小以及具体分布情况都会产生影响。因此,配电网系统中继电保护设备是整个电力系统中最为重要的装置,其在支持电力系统运行稳定和安全问题上有着巨大的作用。将着重阐述分布式发电方式对于配电网继电保护系统产生的影响。
  一、分布式电源以及分布式发电
  二十世纪中后期,伴随输配电技术以及发电技术的飞速发展,各种较为大型的发电站的构建,俨然成为了一种潮流趋势,并且通过集中发电以及远距离输电的方式进行发电,进而为电能的生产以及输送奠定了有力基础。到二是世纪末以后,对分布式发电以及大电网进行有机结合,大大降低了投资成本,最大限度的实现了节能减排,同时,也提高了电力系统的可靠性能[1]。
  分布式电源(Distributed Resource,简称DR)是指,涵盖用户计量仪表需求的侧管理、各种各样的提高能源效率的方式以及降低能源能耗的有效措施,是更深层次意义上的电源,依据使用能源量的不同,分布式电源具体包含:化石能源的DR;可再生能源的DR;电能存储式的混合DR。
  分布式发电方式(Distributed Generation,简称DG)的含义是指,将配置在配电网继电系统附近进行的发电工作,从而进行有效、经济、环保、可靠的发电,DG包括任何用户在附近安装的发电装置,但是,不具体追究这种装置的发电形式的能源类型以及发电规模[2]。
  二、配电网继电保护系统中使用分布式发电方式的影响
  将分布式发电和配电网继电系统进行并网运行,会使电力系统发生一定的改变。当前,在配电网继电系统中接入分布式发电方式,可以改善传统的配电网保护系统的运行方式,同时,也会使配电网中产生故障的地方产生不小的影响。分布式发电方式自身也会对配电网保护系统乃至整个电力系统的稳定运行产生一定的影响[3]。电力系统中的电流在配电网的运行期间,具有不确定的特点,因此,会对配电网保护系统产生一定的作用,致使电力系统中的整定方面的难度加大。传统的发电方式和分布式发电方式进行比较,传统的发电方式大多是以放射状在电力系统中存在的,但是,分布式发电使电网系统的基础发生改变,具体将从配电网继电保护产生的影响方面进行分析:
  (一)分布式发电对于电力系统中故障电流产生的影响
  将分布式发电方式全面引入到配电网继电保护系统中,会对系统的故障电流产生不小的影响,同时,也会使原来的配电网保护系统,在发生故障电流时受到的严重影响,为了充分发挥配电网继电保护系统的作用,一般来说,分布式发电的方式是要使用串联的模型,具体使用串联模型的原因是,可以保证电力系统在发生故障时,可以发出和电源相符合的电流,进而使电力系统可以依据不同的分布式发电方式,把相应的抗电值进行进一步确认,因此,分布式发电对于出现故障电流的识别能力有着不同的表现方式[4]。
  (二)分布式发电方式对于三段式电流保护的影响
  在以往的继电系统中,常用的电流配置手段是以三段式电流为基础。三段式电流具体是指,瞬时电流保护、定时电流速断保护以及过电流保护。三段式电流具体的运行过程期间,运用分布式发电方式产生的影响,具体归纳为这几个方面:一是,对电路保护的敏感度有保护作用,在极为特殊的情况下,会出现保护动作的拒动情况,这就使得配电网保护系统的作用不能及时有效的发挥;二是,致使电路保护失去精准性。这期间产生的较大的电流,和原来相比故障的速度会越来越大;三是,致使相邻的电路发生动作保护失误,会使动作保护失去选择性。分布式发电方式对于熔断器的保护产生的影响。一旦配电网继电系统生产的电流超出线路本身能够承受的最大限度,会发生熔断器内部发生熔断的情况,进而可以保证电力系统的稳定性。
  结束语
  分布式发电方式使当前电力系统中一项非常重要的电力技术,可以有效保证电力系统能够稳定持续的运行。为了更好的保证电力系统能够稳定运行,充分保证电力的质量,可以充分考虑将电力系统分区,不同的区域可以链接不同的断路器,同时,可以使配电网继电系统中的继电器来识别电路故障的感应,对于电流故障的类型和所发生区域做出相应的识别,用此进行电流跳闸信号提示,方便检察故障线路,可以充分保证其他电路的正常运行,进而使整个配电继电系统能够持续稳定的运行。
  参考文献
  [1] 王敏,丁明.含分布式电源的配电系统规划[J].电力系统及其自动化学报,2014,16(6):5-8.
  [2] 杨文宇,杨旭英.分布式发电及其在电力系统中应用研究综述[J].电网与水力发电进展,2012,24(2):39-42.
  [3] 高齐利.继电保护缺陷微机化管理及其应用探索[J].电网与水力发电进展,2013,24(5):25-27.
  [4] 丁明,包敏.复合能源分布式发电系统的机组组合问题[J].电力系统自动化,2012,32(6):46-50.
  [5] 陈琳,钟金.含分布式发电的配电网无功优化[J].电力系统自动化,2013,30(14):20-24.
  (作者单位:国网平泉县供电公司)
  作者简介
  布乃强,男、1973年2月出生、大学本科。
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