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信息化背景下论分布式发电对配电网继电保护的影响

发布时间:2021-07-04 08:50:21 浏览数:

摘 要 随着社会经济的发展,电力能源已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分,同时,它被广泛应用到了许多行业中。近几年,尽管我国在发电事业方面投入了大量的资金,但是,在分布式发电对配电网继电保护的过程中,始终存在一些问题,这严重影响了发电效率。针对此,本文首先分析了分布式发电及其优势,其次对分布式发电对配电网继电保护的影响进行了详细的阐述,以供参考。

关键词 分布式发电;配电网;继电保护影响

前言

随着科技的不断创新与发展,资源的利用率也将大幅度提高。分布式发电正是可以高效利用资源、安全地进行发电的方式。然而随着分布式发电的广泛运用和不断的发展过程中,发现分布式发电的弊端就是一旦大量使用分布式发电将会对配电网的结构产生巨大的冲击,并且会改变配电网络之中电流大小方向等等多种因素。而配电网的继电保护装置是保证电力系统安全、稳定和可靠运行的重要设备,不可避免地要受到分布式发电并网的影响。

1 配电网继电保护装置

因配电网一般呈辐射状网络,且网络结构较为简单,方便使用运行。配电网继电保护装置是同配电网络存在着最为直接的联系,故配电网继电保护装置对于整个配电网有着至关重要的关系,有必要单独介绍与分析。变电站中接近母线的线路断路器处是配电网继电保护的重要位置,其中将会配置过电流、定时限电流、瞬时电流三段式电流进行保护。这就是典型的配电网继电保护装置。其中过电流的保护与定时限电流速断保护都可以有效保护电流线路的总长,而瞬时电流速断保护无法保护电流线路的总长。一般的电路为了简化保护装置,经常选择过电流保护与瞬时电流速断保护两种保护装置合成为一个二段式保护,并且使用三相一次的重合闸方法,保护电流线路的总长。其中三相一次的重合闸可以使得发生了故障的电路能够尽快恢复电力供应[1]。

2 分布式发电及其优势

2.1 分布式发电

分布式发电简称为DG,主要是指发电功率在几千瓦至数百兆瓦的小型模块化、分散式,并且在用户周围布设的高效的、可靠的发电单位,其通常由液体或是气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、太阳能发电、风力发电、生物质能发电等构成。通过分布式发电的应用,能够对各类型可用的、分散存在的能源进行充分的利用,其中包含本地可以方便获得的化石类燃料与可再生能源,并且还可有效提升能源利用率。近年来,随着社会经济的迅速发展,人们生活水平不断提升,夏季与冬季用电“电荒”已成为常见的问题之一,若是为此建造新的发电场,花费巨大,经济效益也较低。分布式发电由于具备投资省、发电方式灵活,并且还能够与环境兼容等优势,受到了相关人员的高度关注,将其与电网运行进行有效的融合,可大大提升系统经济性、安全性、可靠性与灵活性,从而更好地满足电网可持续发展需求,在很大程度上降低环保的压力。

2.2 分布式发电优势

分布式电源一般需要接入中压或是低压配电系统,并且还会大大影响到配电系统的日常运行与发展。对于传统的配电系统,其仅具备分配电能到末端用户的作用,近年来,随着社会与科技的迅速發展,配电系统将成为一种功率交换媒体,即为其能够收集电力,然后将其传送至任何地区,并且还可对其进行合理的、相应的分配。由此可知,配电系统未来将有可能成为一个“电力交换系统”,而不仅为一个“配电系统”。分布式发电具备分散与随机变动等方面特征,但如果需要接入大量的分布式电源,将会对配电系统运行的安全性与稳定性造成巨大的影响[2]。

3 分布式发电对配电网继电保护的影响

分布式发电与配电网络相连接之后,使得从前的网络增加了更多的电源,成为一个多电源网络。分布式发电系统接入配电网络并网运行后,无疑会对原先的配电网络产生一定的影响。这些影响中最为主要的是产生故障电流的影响以及对于整个配电网络继电保护装置的影响。分布式发电系统接入造成的影响使得整个配电网络的基础形态以及基础结构发生了根本改变,同时也使得配电网络运行时的可靠性大大降低,故障出现率也会有所增加,故障出现后的排除也增加了不少的难度。故我们需要研究分布式发电对配电网继电保护的影响,有以下几点:配电网继电保护装置保护误动作。当分布式发电系统接入配网后,原配电网成为多电源网络,使得多个无故障电路中均可能感应到多电源网络单一故障引起的故障电流,使得其他无故障电路速断保护的误启动,扩大电网事故范围。三相一次重合闸失效。当分布式发电系统接入到配电网电路后,由于多电源导致线路故障时,仅仅发生保护动作跳闸而不将分布式发电方式从电路之中移除,分布式发电系统将会继续为故障点输送短路电流,致使故障点的位置无法确定。重合闸也会重合于故障状态,使得重合闸失去效果。配电系统保护装置灵敏度下降。当分布式发电系统接入电路中后,所产生的故障电流将会由原系统以及分布式发电系统两者所提供,在保护定值未发生改变的情况下,使得保护装置仅能够感受到原系统所提供的故障电流,使得目前的保护装置灵敏度降低,故分布式发电系统的容量大小与配电网络保护装置灵敏度息息相关。在分布式发电系统刚刚出现的一段时间之内,人们通常会使用减少分布式发电接入电路的方式来降低其对于配电网络继电保护装置的影响。但是分布式发电系统通常使用微网的方式接入配电系统[3]。

4 结束语

综上所述,就目前情况来看,分布式发电是一种新型的、高效的、清洁的发电模式,在电力系统中具有良好的应用前景。但在配电网中引入大量的分布式电源,将会严重影响到配电网自身的结构、配电网短路电流大小以及配电网的分布情况,从而限制配电网的继电保护作用。为了提高配电网供电的可靠性和供电质量,分析了分布式发电对配电网继电保护及其动作行为造成的影响,对分布式发电的推广和应用具有一定的意义。

参考文献

[1] 许琴.含小容量分布式电源的配电网区域继电保护研究[J].电工技术,2014,(03):14-16.

[2] 陈建杰,郝永晶,纪元,等.分布式电源对配电网继电保护影响的仿真与分析[J].上海电力学院学报,2014,30(01):36-39.

[3] 张继明.分布式发电对配网保护的影响分析[J].中国电业(技术版),2015,(12):54-58.

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