论述光伏发电接入对配网继电保护的影响
- 格式:pdf
- 大小:281.87 KB
- 文档页数:2
光伏并网对配电网继电保护的影响分析摘要:太阳能是现今我国新能源开发中的重点,具有清洁、无污染、安全、充足、分布广泛、成本低廉等特征。
通过光伏发电方式的应用,则能够对太阳能进行有效利用,生产出电力能源。
能同现今环保节能理念进行良好衔接。
而在光伏电站并网的情况下,也将会对原有系统、配电网、电站的继电保护产生一定的影响。
对此,需能较好的掌握该方面技术知识,准备好应对的技术措施。
关键词:光伏并网;配电网继电保护;影响1并网影响当光伏发电并网后,其对继电保护产生的影响体现在:1.1影响三段式电流保护在配电网中,配电线路三段式电流保护是应用最为广泛的以电流量测量采集为主导的保护装置,而在光伏电站接入到配电网后,则使配电网原有电路结构发生变化。
当系统或配电网发生故障时,由于光伏电站的存在则会增加输送至故障点的电流量,使其故障加重,对配电网的运行产生影响。
主要影响体现在:第一,电路保护敏感度。
当配电网发生故障时,光伏发电下游线路则将发生故障,在光伏并网前,仅有系统向故障点输送短路电流,配电线路的三段式电流保护即按电流越限大小和对应的时限快慢进行动作。
而光伏并网后,光伏电站和系统都会向故障点提供短路电流,此时原有的继电保护装置仅能感知系统提供的短路电流,而无法感知光伏电站输送的短路电流,因此对电力系统保护装置的动作敏感度产生影响;第二,电路保护准确性。
在光伏并网前,当配电网中馈线如有发生故障时,则仅配电网会对馈线故障点提供短路电流,而在光伏并网后,则光伏电站会向馈线故障点输送短路电流,即形成两路短路电流之和,此时馈线的三段式电流保护动作准确性就会受到影响。
1.2影响自动重合闸单侧电源是我国配电线路经常应用到的结构,当配电线路发生瞬时性短路故障时,此时即需能切断系统向故障点供电,而后系统则会对线路进行自动重合闸,避免对配电网运行产生影响。
在光伏并网后,如在配电线路以及光伏电站线路上存在故障,如又在自动重合闸动作前未对光伏电站的连接迅速切断,则将会使光伏电站向故障点提供电流,导致故障点电弧熄灭延长,此时如重合闸动作,在动作过程中则会发生故障点电弧重燃现象,导致重合闸失败,且会使该故障点发展成永久性故障,对配电网运行安全造成威胁,进而对光伏发电产生影响。
光伏并网对电网继电保护的影响及对策摘要:光伏并网对电网继电保护的影响较多,比如熔断器保护、三段式电流保护、自动重合闸等。
为了解决光伏并网对电网继电保护的影响,本文提出合理控制电压等级、合理利用半导体材料、科学选择电网接入方法等方面的建议,希望可以降低光伏并未对电网继电保护产生的影响,提高电网继电保护效率。
关键词:光伏并网;电网继电保护;影响;对策继电保护装置主要的作用在于保护电流的稳定性。
光伏发电是贯彻环保理念的表现,但是电力企业光伏并网给电网继电保护造成很大的影响,不利于提高电网运行的安全与稳定。
为了降低光伏并网对电网继电保护的影响,技术人员很有必要采取相应的对策。
1光伏并网对电网继电保护的影响1.1熔断器保护电力系统中的自我保护装置中熔断器是比较常见的一种,若电流超过熔断器可以承受的额定电流,那么就会自动熔断断路器内部的保险丝,保障配电系统运行的安全[1]。
一般情况下,熔断器主要在配电变压器电压较高的一侧,一旦线路末端发生故障,熔断器可以快速反应,保护线路的稳定运行。
但是光伏并网并没有更改线路中的熔断器,输电线路中的电流紊乱,因而容易损坏输电终端电器。
1.2三段式电流保护光伏并网对三段式电流保护的影响具体表现在两个方面:一方面,对电路保护敏感度产生影响。
在配电系统中接入光伏发电线路后若故障点在光伏发电下游线路,那么由配电系统与光伏发电系统共同提供通过故障点的电流,一旦电力事故发生故障,那么继电保护仅可以分辨其中一种电流,保护设备更敏感[2]。
另一方面,电路保护动作原有准确性更高。
若光伏发电没有接入原有输电线路,线路出现馈线故障时尽可以由原系统流经故障点的电流,可以及时借助保护系统将其处理。
但是电网接入光伏之后一旦出现馈线故障就会瞬间增加短路电流,很容易损毁输电线路,击穿了继电保护设备,更容易引发输电线路火灾。
1.3自动重合闸当前时期我国输配电线路采用的是单侧电源结构,线路出现故障时系统可以自动重合闸,将故障点切除,不会影响配电系统的稳定运行[3]。
简析光伏发电并网对配电网保护的影响及应对措施2.国网综合能源服务集团有限公司 1000523.国网沈阳供电公司 110000近些年,我国的社会主义现代化建设如火如荼地开展,城市化水平不断提高。
经济社会的快速发展为电力行业的发展提供了难得的机遇,同时又带来了挑战。
那么,为减少电力行业对生态环境的破坏,推进经济的可持续发展,可以大力推行光伏发电并网,这会对配电系统产生多方面的有利作用,从而使光伏发电逐渐成为社会关注的焦点。
本文主要从光伏发电并网的重要意义入手,进而分析光伏发电并网对配电网保护的影响,并根据发展中的问题提出相对应的解决策略。
我们在发展经济的过程中,依靠牺牲环境来发展的经济占据了经济总量的一部分,使得环境和能源问题不断凸显。
因此,我们需要始终坚持经济的科学发展,注重发展绿色经济。
光伏发电就是绿色经济的鲜明代表,也被广泛用于日常生活中,并对我们的供电系统配电网产生了一定的积极意义。
下面笔者结合多年的工作经验,针对光伏发电并网对配电网保护的相关影响进行分析,以供业内人士借鉴。
一、光伏发电并网的重要意义(一)有利于优化供电布局光伏发电被广泛应用,其中一个重要原因就是其占地面积小,不需要规划专门的发电用地,可有效利用建筑物顶部的空余部分,充分利用了建筑物的使用价值。
城市和农村中使用光伏发电具有不同的目的,城市具有完备的基础设施,因此供电比较稳定,所以在城市的楼房顶部设置光伏发电板,是对可持续发展号召的贯彻落实。
农村的电力设施可能存在不完备的情况,使用光伏发电是为了弥补供电系统的不稳定。
无论是城市还是农村,光伏发电并网都会使我们日常生活的供电布局得到最大程度的优化。
(二)有利于电能的可持续发展众所周知,由于人口基数大,我国的自然能源总量急剧减少。
传统的发电主要是依靠火力发电,依靠燃烧煤炭等自然资源达到发电的目的,不仅大量消耗了自然资源,还对生态环境产生了负面影响。
近些年来,我们在积极开发新型的发电方式,比如水力发电、核能发电、太阳能发电等。
光伏电站并网对电网继电保护的影响与对策摘要:各行各业的发展都离不开电力的支持。
而在现代经济建设和企业发展的过程中,针对电力需求也提出了更高的标准。
电力企业和工作人员需要精准对焦问题,加速技术的研发和管理方案的制定,从而不断提高电力系统运行过程中的安全性、稳定性以及可靠性。
关键词:光伏电站;并网;继电保护1 光伏电站并网对电网继电保护的影响1.1 对三段式电流保护的影响(1)光伏电站并网会影响线路保护的敏感度。
在光伏电站线路接入配电系统之后,如果原有线路的故障点在光伏电站接入点的下游线路中,那么流经该故障点的电流就会是由光伏站和配电系统共同提供,在发生电力事故时继电保护装置只能分辨出一种电流,从而导致保护设备的敏感度极大降低。
(2)光伏电站并网之后会造成线路保护失去原有的准确性。
如果原有的输电线路没有接入光伏电站,则在发生馈线故障时,流经故障点的电流只会是由原系统提供,继电保护可以及时动作。
而光伏电站接入后的电网,在发生馈线故障时短路电流会得到瞬间增加,不但会造成输电线路的损毁,还会造成继电保护设备的击穿,从而引发输电线路故障扩大。
(3)光伏电站并网会造成临近的线路发生假故障保护动作。
因为接入光伏电站线路之后,如果出现线路故障,那么线路故障点处的电阻就会增大,就会导致本该流经该线路的电流转向别的线路中,进而造成临近线路的继电保护装置会出现假故障保护动作。
1.2 对自动重合闸的影响现阶段,我国的输配电线路多为单侧电源结构,线路短路故障时通过自动重合闸可以及时切除故障点,而不会对整个配电网系统造成影响。
在将光伏电站线路接入原输电线路之后,一旦配电系统出现某些故障之后,重合闸就会将该输电线路从配电系统中切除出去,进而导致光伏电站会将电流源源不断地输送到故障区域,导致自动重合闸不成功。
1.3 对熔断器保护的影响熔断器是电力系统中最为常见的一种保护装置,其主要功能是监视流经其所在线路电流的大小,当电流超过熔断器本身所能够承受的电流之后,熔断器内部的熔件就会自动熔断,进而形成该条线路的断路,保护配电系统安全。
光伏发电接入配电网对继电保护的影响探讨摘要:光伏电源是一种分布式电源,这种发电系统能够充分地对分散式资源进行利用,在用户附近区域进行设置可对太阳能进行收集,从而进行发电。
随着分布式的光伏电站不断普及,不仅增加了配电网的数量,并且也扩大了配电网的规模,原来的放射状结构网慢慢地转为多电源结构的配电网,因此给配电网的继电保护带来了较多的负面影响。
基于此,本文论述了光伏电站并网对配电网继电保护产生的影响,希望能为相关的研究者提供一定的参考依据。
关键词:光伏发电;配电网;继电保护;影响引言:目前,化石燃料的储量大大减少以及化石燃料大量燃烧带来的全球变暖等问题日益突出,所以开发新的能源来保障能源的供应变得非常重要。
目前,风能和太阳能是技术比较完善的可以使用的清洁能源。
[1]光伏发电主要有两个方面的应用:一是在电子器件的供电方面,比如电子计算器或者儿童玩具等采用太阳能供电,可以减少电池的使用,达到保护环境的目的;另外一个方面是发电方面,可以分为居民自给自足的发电和光伏发电站两个类型,其大致由太阳能电池板、控制器以及逆变器等三个主要部分组成。
太阳能的利用对于节能和保护环境都具有非常重要的意义。
1光伏电站并网对配电网继电保护的影响1.1三段式电流保护的影响在以往的配电网中,使用最为广泛的电流配置保护装置就是三段式电流,而在配电网中接入分布式光伏电站使原先的结构发生了变化,例如,如果系统出现故障,而光伏发电会使电流流量大幅增加,进而造成故障电流也随之增加,这些故障电流又都流向故障点,从而严重影响了电力系统的运行状态,所以,对于三段式电力保护,光伏发电所产生的影响有以下三个方面。
第一,对电路保护动作的敏感度造成影响。
[2]假如配电网发生意外故障,并且出现故障的位置处于光伏发电的下游线路,在接入光伏电站之前,只有系统向故障点输送短路电流,此时对于继电保护装置而言,只要求对系统自身的电流进行相应处理。
但是光伏电站接入配电网后,原有的配电系统以及接入的光伏电站都会对故障点提供短路电流,而此时对于原先的继电保护装置来说,其只可以对配电系统所提供的电流进行感知,由此在一定程度上降低了保护装置的敏感度。
分布式光伏发电系统并网对配电网继电保护的影响分布式光伏发电系统对传统配电网的结构和短路电流分布产生深刻影响,这将对配电网的继电保护产生必然的影响,为了能继续保证继电保护的正常动作,较好的就是全新设计配电网保护模式。
但是传统的继电保护理论已经非常成熟,完全摒弃原有的保护系统变得不太符合实际,因此,研究基于传统保护的继电保护理论方法变得非常有意义。
1、分布式光伏发电系统对配网继电保护的影响光伏发电系统通过400V或10KV馈线接入配电系统,接入的分布式光伏发电系统容量与配电网系统容量比值达到一定时,当发生故障,将会影响到配电网原有继电保护装置的正常动作。
由于光伏电源对故障电流的助增或者分流作用,它将改变保护的选择性和灵敏度,给各个保护装置的相互配合带来问题。
以下为光伏系统对配电网保护的具体影响进行分析。
a.如图1所示,当未接入光伏发电系统时,在任意点K处故障,故障电流由系统电源提供,按照继电保护原则,应由断路器QF2切断故障电流;如果在馈线BC段接入PV1时,当K处发生故障电流时,由于故障电流分别是系统电源和PV1提供,所以断路器QF2、QF5都需动作,切断故障电流。
系统电源10KV母线QF1EQF2QF3QF4B C DAKPV1QF5图1 配电网示意图b.相邻馈线故障时,反向故障电流可能导致本馈线保护误动。
如图2所示,未接入光伏发电系统时,AE段任意点K发生故障,故障电流就由系统电源提供,应由断路器QF1动作切断故障电流;如果在AC段接入光伏系统PV1、PV2时,其中断路器QF2、QF3就会受到PV1、PV2提供的反向电流,如果接入光伏系统容量较大,反向电流就有可能超过保护整定值,使QF2、QF3误动作。
系统电源10KV母线QF1KEQF2QF3QF4B C DAPV1PV2QF5QF6图2 配电网示意图c.光伏发电系统并网后可能使某些配电网电流保护的范围扩缩小。
如图3所示,按照继电保护配置的选择性原则,在未接入光伏系统时,当BC段K点故障时,故障电流由系统电源提供,为此应由断路器QF3动作切除故障电流,假如出现断路器QF3拒动时,由BC段的远后备保护操作断路器QF2动作切除故障。
光伏电源接入配电网对馈线继电保护的影响光伏电源介入配电网,如处理不当,可导致线路产生严重故障。
而故障电流导致设备产生的严重问题,在处理过程中,需要根据故障的成因分析,并在时间的配比上进行维修。
在实际的维修中通过调控容量容积来实现配比,并对故障线路进行切除。
对光伏电源的容量配比管理,需从同步发电机的电流保护开始。
在使用过程中,由于光伏电源不同于传统电源,对于故障电流的光伏逆变,来实现电流持续时间的提高。
通常状况下,使用光伏电压所产生的故障,主要集中在可逆变额定负载电流。
在维修过程中,故障分析通过对逆变负荷转换的事实监控,进而实现自动换流,如此实现逆变故障电流的持续时间转变,也有助于保护设备装置。
在应用过程中,通过单个光伏电源的接入配合,可实现对电线路开合位置的调控。
这样对电网保护系统实现其运作的安全合理实施,由于其受到了光照强度和温度的影响,所以还需要对功率进行全面监控,才能确保在跟踪其功率的输出的同时,完成输出功率的调控,并跟踪功率的输送效益。
根据电站的输出要求进行单方调控,并依照输出数据进行操作记录。
一、配电网结构和传统馈线保护配置配电网是指由架空线路、电缆、配电变压器、开关、无功补偿电容和一些其他设施所组成,在电力网中起着重要的分配电能作用。
配电网按照电压的等级来分类,可以分为高压配电网、中压配电网和低压配电网。
如果按供电区的功能来分,又可将配电网分为城市配电网、农村配电网和工厂配电网等。
而城市配电网一般都是指高压配电网。
配电网一般都采用闭环设计和开环运行的方式,它的结构呈辐射状。
通过仿真电路模拟,对光伏电站所下的结论是,通过故障分析实现电压的调控,并将抗阻控制在总线路的50%以下。
此时主要的光伏变电工作由逆变器来实现,通过故障分析,完成电站的故障电流信息监管。
经对配电网电流布置分析,配电网原有保护系统,应通过光伏电站接入点线路保障完成对整体保护网络的结构控制。
而对于不同接入点的故障,针对不同的接入情况进行容量调整,分析产生故障的位置,对系统所产生故障进行分析维修。
刍议光伏发电接入配电网对继电保护影响摘要:随着光伏发电系统的日益成熟,光伏系统并网成为利用这一资源的最好方式。
然而光伏发电有其自己的特点,光伏发电系统的并网,使配电系统从单系统放射状网络变为分布有中小型系统的有源网络,改变系统的潮流分布,进而影响配电网继电保护的合理性,对配电系统的继电保护造成一定的影响。
本文主要分析了光伏发电的原理以及光伏发电的使用问题,并探讨了一些光伏发电配电网的保护对策,以供参考。
关键词:光伏发电接入;配电网;继电保护;影响一、并网光伏发电原理光伏发电的应用基本原理是通过将太阳能利用光伏电池使之转换成电能的一种新型的发电方法。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
通常人们在生活中提到的太阳能发电都是指的光伏发电,目前光伏发电也是利用太阳能的主要方式之一。
光伏发电的应用设施设备一般要在有居民居住的附近进行场所构建,以方便将电能传输到家庭使用。
光伏发电的系统主要是由四部分组成,包括逆变器、储能电池、控制器以及光伏阵组,其中光伏发电系统的最重要的使用部件是光伏零件,其可以将太阳能有效的转变为电能,同时也可以储存保留以后使用。
二、光伏发电的使用问题2.1配电网的安全影响将光伏发电与配电网系统相结合使用后,会造成对配电网中的电流以及分散性能影响,同时也会将配电网的转化形式存在不稳定因素。
当配电网在短路的条件下,光伏发电系统中的主要电源和其他的分散的光伏元件会集中的对短路处的区域流入电流,从而造成短路处的电流量急剧变大,对用电安全造成严重的危害,也就是说光伏发电如果与配电网相连使用后,会使得电路内的电流发生一些改变。
2.2配电网的检修影响配电网中的光伏发电技术通常状态下都应算作用户侧并网,因此,只要负荷作用和出力同样条件下就会产生孤岛效应问题。
光伏发电并网对配电网继电保护的影响探析发布时间:2022-01-19T09:34:25.749Z 来源:《新型城镇化》2021年24期作者:周义君陈中旭[导读] 在能源短缺和污染严重的今天,光伏发电的出现为人们解决能源短缺问题提供了新的途径。
湖北能源集团新能源发展有限公司湖北省随州市432713摘要:在能源短缺和污染严重的今天,光伏发电的出现为人们解决能源短缺问题提供了新的途径。
随着光伏发电技术的不断成熟,人们对光伏发电的认可度越来越高,推广价值也逐渐凸显。
但光伏并网发电将对配电网的保护产生一定影响。
为了更好地利用光伏发电系统,有必要加强相关研究。
关键词:光伏发电并网、配电网、继电保护、影响引言:本文分析了光伏电源接入电网后对继电保护产生的影响,发生短路故障时,系统电源和光伏电源会一起对故障点的电流产生影响,改变故障时短路电流的方向和大小,导致继电保护装置出现误动和拒动,影响继电保护装置的灵敏性和选择性。
在此基础上,提出基于广域保护的继电保护新方法,并将在后续工作中对故障定位及隔离方法进行深入研究。
1光伏发电的优点阐述光伏发电系统是利用光生伏特效应将太阳能转换为电能的发电系统,它具有传统发电系统所没有的一些优势:首先,这种发电模式十分的环保。
光伏发电需要的资源主要是太阳能,太阳能是一种清洁能源,它无色无味,对环境不会造成污染。
其次,由于太阳能的分布十分广泛,因此,光伏发电不受地域的限制,我们可以直接在建筑物的屋顶上安装光伏发电的装置。
再者,太阳能属于可再生资源,没有枯竭的危险,光伏发电不用担心资源储量的问题。
另外,光伏发电不需要消耗煤炭等材料,也不需建设输电线路就可以进行供电,极大地避免了资源的浪费,使得发电的成本大大降低,有利于我国走可持续性发展道路。
同时也不会对环境造成污染,有利于建构环境友好型社会。
再者,利用太阳能进行发电的时候也不会有噪音污染,不会妨碍居民的日常生产生活。
最后,光伏发电的建设周期短,只需短短几个小时就可以安装成功,安装成功之后立刻就可以投入使用,并且有着很好的发电效果。
刍议光伏发电接入配电网对继电保护的影响【摘要】随着世界经济的发展以及人口的增加,世界人口对于电力的需求越来越大。
但是由于世界自然资源有限的情况下,人们对自然资源的掠夺也出现了逐年下降的趋势,转而开发绿色环保的自然资源。
在高科技不断发展的今天,我们对可持续发展有了更高的要求。
这时候,光伏发电技术逐渐走入我们的生活中。
光伏发电是利用我们生活中的太阳能,通过高技术手段将其转变成为我们生活中所需要的电力,进而减少对煤炭等不可再生资源的使用。
因此,在这样的形势下,光伏发电接入配电网成为社会中对电网建设的重要要求,而其中的对继电保护的影响也不可忽略。
下文就从光伏发电的概述、光伏发电接入配电网对继电保护的影响以及光伏发电接入配电网的优势等几个方面进行讨论,进而为我国的电力发展贡献微薄之力。
【关键词】光伏发电;接入配电网;继电保护;影响【中图分类号】TM616【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2017)18-0209-021.前言随着现代社会经济的发展和科学技术的进步,人们对生活水平的要求也越来越高。
光伏发电作为一种对技术要求较高,但是对环境的污染较小的发电技术,在电力需求和接入配电网中有着独特的优势。
因而,在对光伏发电接入配电网时,要将其对继电保护的影响做到最小。
通过研究光伏发电接入配电网对继电保护的影响,进而不断完善光伏发电的技术和管理,进而为我国的电力需求和发展提供参考性意见。
2.光伏发电的概述光伏发电在我国的电力企业中作用越来越大,随之而来的对其的技术要求也越来也高。
光伏发电是利用自然界中的太阳能,将其转变成人类需要的电力。
在此过程中,由于太阳能具有清洁以及干净的特征,在其转变过程中,几乎不产生污染,进而使得太阳能的使用更加便捷。
但是由于太阳能受到自然界中天气条件以及技术的限制,使得太阳能的发电功率会随着天气的变化而产生影响。
此外,受到技术的限制,太阳能在转变成光伏发电的过程中也会受到影响。
论述光伏发电接入对配网继电保护的影响
发表时间:2016-10-12T14:25:08.153Z 来源:《电力设备》2016年第14期作者:段炜
[导读] 全世界范围内都在大力发展光伏发电技术,发展迅猛。
(国网宁夏电力公司吴忠供电公司宁夏吴忠 751100)
摘要:全世界范围内都在大力发展光伏发电技术,发展迅猛。
光伏发电系统中多分布式光伏电源并网成为发展潮流时,并网配电网引起的继电保护问题也就越来越多,对配电网保护的影响也就越来越严重,这带来的问题和挑战值得电力工作者重新审视光伏并网问题。
高容量大规模的光伏发电电源涉网后必定会影响潮流分布,改变配电网的网络结构,而原有配电网的继电保护问题是基于单电源辐射型结构的保护进行整定,可见,光伏发电涉网保护问题是电网规划及运行维护人员需要重大考虑的一大问题,值得科技工作者进行相关的研究。
关键词:光伏发电;配网;继电保护;影响
随着光伏发电系统的日益成熟且成本越来越低,光伏系统并网成为利用这一资源的最好方式。
然而,光伏发电有其自己的特点,光伏发电系统的并网,使配电系统从单系统放射状网络变为分布有中小型系统的有源网络,改变系统的潮流分布,进而影响配电网继电保护的合理性,对配电系统的继电保护造成一定的影响。
一、光伏发电的优点
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
它具有常规火力发电系统所不具备的优势:①无枯竭危险、安全可靠、无噪声、无污染排放。
②不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面。
③无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电。
④能源质量高,对实现节能减排、可持续发展有重要意义。
⑤建设周期短,获取能源花费的时间短。
同时微电网接入采用了电力电子技术实现的“柔性”接入,其电源特征与常规的“旋转”发电机发电接入不同,从而对常规的配电网继电保护带来影响。
二、光伏并网发电系统
2.1光伏发电原理
光伏发电即利用光伏电池阵列将太阳能转换成直流电,再通过直流/交流(DC/AC)并网逆变器将直流电逆变成50Hz、220/380V的交流电,或者升为更高的电压并入电网。
光伏并网发电系统的模型主要由太阳能光伏阵列、并网逆变器、计量装置及配电系统组成,光伏发电系统结构如图1所示。
逆变装置可以分为单级式逆变和多级式逆变,多级式逆变便于实现最大功率跟踪控制和直流电压的控制,但是电力电子器件数目的增多使得结构变的复杂,同时增加了电能损耗,接入时对电网产生一定的影响。
2.2并网光伏发电特点
对于并网型光伏系统,在向当地负荷提供电能和向电网输送电能时,由于太阳光照受四季、昼夜等气象条件的影响,造成输出功率的波动,此外电力电子设备的使用对电网的谐波也产生一定的影响。
当并网容量较大时,光伏系统对电网的影响尤其突出。
为了使电网能够安全稳定经济地运行,光伏系统发出的电能质量应在谐波、电压、频率等方面满足国家相关标准。
三、配电网的保护配置
目前我国的中低压配电网的电流、功率的方向是恒定的,因此其保护配置也是基于其电源系统设计的。
为了简化保护配置,对于不用于其他线路连接,直接向终端用户供电的线路,一般采用瞬时电流速断保护加定时限过电流保护,对于不用直接向终端用户供电的线路,采用三段式电流保护与其他保护相配合。
瞬时电流速断保护按线路是否足够灵敏度的原则,整定以保护全线。
对于非全电缆线路,配置三相一次重合闸,以保证在其发生瞬时故障时,快速恢复供电。
四、光伏发电接入对配电网继电保护的影响
4.1光伏发电并网对电流保护和重合闸的影响
三相短路的故障一般最为严重,此情况对配电网的影响也更大,故分析系统涉网严重情况,在系统最大运行方式下发生三相短路时的情况来定义并网系统的保护安全界限。
光伏发电涉网保护问题除了针对电流保护之外,配置有重合闸前加速和后加速以及保护电流的电配网,也由此产生自动重合闸问题,当光伏系统发电电源与并网系统电源之间联接线发生故障导致保护动作后,在自动重合闸重合之前,并网电网仍然与光伏电源联络在一起,光伏电源没有解列,光伏电源就会继续加大故障点的故障电流,因为其继续向故障点供电,并且会导致电弧无法熄灭,并且重合闸重合会使故障点电弧阶跃重燃,甚至无法熄灭,使临时性故障转变成永久性故障,造成巨大损失。
退一步讲,发生非同期合闸的可能性还是有的,原因是重合闸动作前的这段时间即使故障点没有使介质绝缘彻底损坏,也可能会对配网和光伏电源造成破坏和冲击,因为光伏发电系统和电网并网并未解列。
4.2光伏发电并网对熔断器重合器及分段器的影响
广泛应用于配电系统、控制系统和用电设备中的熔断器是一种具有结构简单、成本低和操作方便等优点的电流保护器。
反时限特性的熔断器电流大则熔断时间短,电流小则熔断时间长。
经常采用应用于馈线自动化重合器和分段器配合的方案中。
能并在整定时间内动作检测故障电流跳闸。
常使用在配电网自动化中的智能化开关设备之一重合器具有控制和保护功能。
为防止事故扩大,通常第一、二次被整定为快速分闸,可以被预先整定重合器的动作程序指分闸动作快速,以消除瞬时故障。
重合器后面几次动作都带有时限,以便和分段器进行配合。
分段器开关设备在失压或无电流情况下是可以自动分闸的。
有电压——时间式、过电
流脉冲计数型这两大类。
它在配电网中用于隔离线路区段。
五、光伏电站接入系统运行的几点策略
5.1110kV主变压器中性点间隙联切光伏电站并网线路
目前,大电流接地系统普遍采用分级绝缘的变压器。
为防止故障过程中所产生的过电压而破坏变压器的绝缘,应配置中性点直接接地的零序电流保护和中性点不接地的间隙保护。
当变电站的110kV母线、线路发生接地短路时,若故障元件的保护拒动,经间隙接地的变压器中性点的电位将升至相电压,分级绝缘变压器的绝缘会遭到破坏,中性点间隙接地保护的任务就是在中性点电压升高至危及中性点绝缘之前,第1时限切除电源线路,第2时限切除主变压器,以保证变压器的绝缘不受破坏。
5.2采用局部式光纤差动保护
鉴于普通微机保护受分布式光伏电站并网影响较大,在条件允许的情况下,建议采用局部式光纤差动保护,这样,既不用考虑光伏发电受阳光因素的限制,也不用考虑助增电流导致保护灵敏度降低等一系列问题,可以保证配电网的继电保护稳定运行。
5.3加装安全自动装置
由于受光伏电站并网附近的电网架构影响,光伏电站的并网方式不尽相同,各有特点,应根据其特点加装相应的安全自动装置。
加装原则是:在紧急情况下,应将光伏电站从系统中切除,保留原有系统,为保证电力系统安全稳定运行,构建二次系统完备防御的3道防线。
结语
总之,由于当今能源匮乏,光伏发电作为新兴的发电形式,得到了快速的发展。
而含有光伏电源配电网的保护方案也越来越被重视。
本文就光伏电源并网对配电网保护产生的影响进行了理论分析和仿真验证,提出了相应方案和改进措施,有助于光伏发电并网的普及和配电系统的安全可靠运行虽然目前相关的保护方案已处于较成熟阶段,但相信随着对此问题的继续深入以及保护技术的发展,有关光伏发电并网的保护将更合理、更完整。
参考文献
[1]李斌,袁越.光伏并网发电对保护及重合闸的影响与对策[J].电力自动化设备,2013.
[2]舒逸石,管霄,赵炜.分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响[J].华电技术,2013.
[3]慕锟.光伏电站并网对配电网继电保护的影响分析[J].科技视界,2015. 作者简介段炜(1986.09-),女,宁夏吴忠人,成都电子科技大学,助理工程师,单位:国网宁夏电力公司吴忠供电公司,研究方向:电力系统及其自动化。