分布式电源对配电网保护的影响及保护配置分析

分布式电源对配电网保护的影响及对策的开题报告
一、研究背景及意义
随着新能源技术的发展和应用，分布式电源逐渐融入配电网中，其接入数量呈现快速增长的趋势，分布式电源逐渐成为电力系统中不可忽视的重要组成部分。

然而，分布式电源的接入对配电网的保护产生了诸多影响，如何解决这些影响是当前电力系统领域需要关注和研究的重要课题之一。

二、研究目的和内容
本文旨在研究分布式电源对配电网保护的影响及相关对策，具体研究内容包括：
1. 分析分布式电源接入对配电网保护的影响，包括过电流保护、过电压保护、短路保护等方面的影响；
2. 探讨分布式电源接入对配电网保护产生的问题，包括灵敏度、速度、可靠性等等；
3. 提出分布式电源接入时的相关保护技术，如采用改进的过电流保护、微网控制策略等；
4. 通过仿真实验验证所提出保护技术的有效性和可行性；
三、研究方法和流程
本研究主要采用文献研究和仿真实验相结合的研究方法，具体流程如下：
1. 搜集分布式电源对配电网保护研究的文献资料，并做系统分析；
2. 根据分析结果，建立分布式电源接入对配电网保护的实验模型；
3. 设计相关保护技术并开展仿真实验，对所提出技术进行验证；
4. 分析实验结果，并对研究结论进行总结和讨论。

四、预期成果
本研究旨在探究分布式电源对配电网保护的影响及相关对策，预期成果包括：
1. 对分布式电源接入对配电网保护的影响进行深入分析，并提出相关建议；
2. 针对分布式电源接入的保护问题，提出一些有效的保护技术，并进行仿真实验验证；
3. 形成具有一定理论意义和参考价值的研究成果，为未来电力系统中分布式电源接入保护的研究和应用提供参考。

分布式电源对配电网继电保护影响的分析关键词分布式电源;配电网;继电保护;影响分析1 分布式电源对配电网继电保护的影响和传统的发电方式相比，分布式电源对于配电网的控制方式、并网方式的要求是不同的，因而，随着分布式电源总体容量的增加，会对配电网继电保护带来一些影响。

分布式电源的发电形式不同，带来的影响也不完全相同：1）分布式电源为燃气轮机。

燃气轮机作为分布式电源的一种，在实际应用中还是较为广泛的。

燃气轮机接入配电网中的方式一般为同步发电机方式，而同步发电机配备有励磁系统，一旦发生电路故障，造成电路无法正常工作时，励磁系统可以在故障发生之后为故障发生点提供一定的短路电流。

短路电流的多少，和故障发生时的电压、同步发电机的电抗和励磁性质有关。

2）分布式电源为异步风力发电机。

风力发电在分布式电源发电中的应用也非常广泛。

分布式风力发电机接入配电网时，由于其接入配电网的方式为异步发电机方式，而异步发电机没有励磁系统，所以一旦配电网发生故障，异步发电机提供的短路电流会逐渐递减直至完全可以忽略。

这期间耗时大约为十个周期。

异步发电机提供短路电流是通过残余电压提供的动力，所以和传统的短路保护相比，会缩小短路保护的程度。

另外，异步风力发电机接入配电网后，发生电路故障时短路电流衰减程度和故障种类、故障发生点、风力发电机容量等有关。

异步风力发电机的容量和短路电流成正比，故障发生点和风力发电机的距离越大，故障电流的衰减速率就越快。

3）分布式电源为光伏电源或燃料电池。

光伏电源和燃料电池接入配电网的方式和燃气轮机、风力发电机不同，应用的是逆变器的方式，应用电子装置。

光伏电源和燃料电池的逆变器原理基本相同。

和同步发电机和异步发电机相比，逆变器在配电网系统故障时，故障电流更加小，因而表示起来也相对简单，用最大电流和电流存在时间即可表示。

光伏电源由于逆变器的特点，在发生不对称故障时，会形成三相效力相同的电动势，导致负序等效电动势的产生。

分布式电源对配电网保护的影响及保护配置分析摘要：近年来，能源问题一直都是各个国家关注的焦点，因为传统能源在人类的开采之下已经呈现颓势，所以各个国家都在努力探索新能源技术，新能源技术能够有效解决能源危机和环境的问题。

故而分布式电源就成为了电力系统的研究新方向。

电力行业的竞争是异常的激烈，在当前阶段，电力系统的主要构成为集中式发电、远距离供电以及大电网互联。

如果将分布式电源与传统的供电方式进行结合，那么就可以节省一部分投资，同时减少能源消耗。

关键词：分布式电源；配电网保护；神经网络；保护配置引言：分布式电源(Distributed Generation，简称DG)作为一种新兴的发电形式，是指小型化、模块化、容量较小的发电装置。

从地理位置上距离负荷较近，一般分布在负荷附近。

分布式电源具有清洁、环保的特点，比如光伏、风电和小水电。

考虑到分布式电源的特点以及整合电源的成本，目前分布式电源应用主要以分散形式接入配电网络为主。

1 分布式电源概述分布式电源其实就是指在现有的配电网之中经济安全地运行，在实际情况中根据一些特殊终端的需要，进行设计并且安装在这些特殊终端附近的小型发电机或者小型发电机组。

大部分的分布式电源容量都比较小并且独立于电力系统。

一般来讲，分布式电源的燃料都是天然气以及光能、太阳能、潮汐能等，都是经过管网或者电缆对于特殊地区的电力进行供给，而且有的分布式电源是可用冷电热三种方式进行供应的。

分布式电源这种模式的优点可以使得经济收益增加，并且可以减少对于土地资源的占用，对于环境的污染也较小。

当前的分布式电源有火力发电机、风力发电机、燃料电池以及光伏发电几种。

研究分布式电源怎样并网的问题是要研究它对于配电网影响的第一步，在上述提到的分布式电源之中，光伏发电、电化学装置以及一些风机都是用电力电子装置进行并网的，而风力发电是直接并网。

2 分布式电源接入对于电网可靠性产生的影响2.1 对于电能质量的影响在考察电能的质量时，一般就是使电压保持在一个允许的变化范围之内，当其满足这个要求时就可以看做电能质量合格，当接人了分布式电源之后，配电网的电压分布会产生变化，而一般来讲，分布式电源都是在用户周边的，这就会使得配电网投入与切除时电压会产生波动，这种波动会使得电压不稳定，这就会影响到用户的使用。

分布式电源对配电网保护的影响分析及对策的开题报告一、选题背景与研究意义随着分布式能源的迅速发展和普及，分布式电源系统已经成为当今电力系统的重要组成部分。

然而，相比于传统的中心化发电方式，分布式电源系统在对配电网保护的影响方面存在很多问题。

例如，分布式电源在电力系统中具有较高的电压波动和频率波动等问题，这些问题如果不加以解决，将对配电网保护产生较大的影响，导致配电设备的故障率增加，电力系统的安全性受到威胁。

因此，对分布式电源对配电网保护的影响进行深入分析和探究，并提出相应的对策和建议，对于保障电力系统的安全运行，提高电力系统的可靠性和稳定性，具有非常重要的意义。

二、研究内容和目的本文将从分布式电源对配电网保护的影响和对策两个方面进行探究。

具体地，本文研究内容包括以下几个方面：1. 分布式电源对配电网保护的影响及其机理分析：本部分将首先介绍分布式电源在电力系统中的作用和优势，然后分析分布式电源对配电网保护的影响机理，找出对配电网保护的主要影响因素。

2. 分布式电源对配电网保护的现状和问题分析：本部分将分析分布式电源对配电网保护的现状和存在的问题，探究主要问题的产生原因。

3. 分布式电源对配电网保护的对策和建议：本部分将从配电网保护的角度，提出相应的措施和建议，以应对分布式电源对配电网保护带来的挑战，从而提高电力系统的可靠性和稳定性。

通过对以上三个方面的研究，本文旨在分析分布式电源对配电网保护的问题，提出相应的对策和建议，为电力系统的安全稳定运行提供有益参考。

三、研究方法和步骤本文将采用文献综述、案例分析和理论分析等方法进行研究。

具体步骤如下：1. 收集和整理相关文献资料，包括国内外相关论文、期刊、标准和政策等。

2. 根据文献综述和案例分析的结果，初步分析分布式电源在电力系统中的作用和优势，同时分析分布式电源对配电网保护的影响机理。

3. 根据分析结果，进一步评估分布式电源对配电网保护的现状和存在的问题，找出主要问题产生的原因。

分布式电源对配电网继电保护的影响分析随着社会经济的不断发展，电力能源的使用也越来越大，电力系统供电的安全性、可靠性也极其重要，通过引用分布式电源能够提高配电网线路运行的可靠性，然而，在使用的过程中会对配电网继电保护带来一定的影响。

基于此，本文就分布式电源对配电网继电保护的影响进行分析与研究。

标签：分布式电源；配电网；继电保护引言分布式电源具有规模小、经济环保、灵活度高等特点，在配电网中得到广泛的应用，虽然该技术起步较晚，但是发展却极快，尤其是在配电网工程不断发展的情况下，分布式电源已经成为配电网中不可缺少的重要组成部分。

当然，在接入电网的过程中还需要考虑多种影响因素，针对不同的电网区域不仅要引入分布式电源，同时也要配有相应的保护设备这样才能起到对电网更好的保护作用。

一、分布式电源的现状分布式电源作为绿色能源是未来发电的重要发展方向，主要包括太阳能发电、风力发电、天然气发电等多种形式。

这些电源具有资源分散、单项目容量小、用户类型多样等特点，一般接入较低电压等级的电网。

分布式电源接入配电系统后，潮流和短路电流的方向发生了改变，其发电的间歇性及不确定性也将影响继电保护的性能和电网的安全。

由于分布式电源的建设及应用在我国还处在发展初期，与其相关的继电保护相关标准还不规范和完善，运行经验以及相关管理等还未十分成熟。

目前国家电网公司已启动分布式电源接入系统标准体系的研究，并取得了部分成果。

对于接入分布式电源的结构、接入容量、接入方式、接入电压等级等边界条件有了指導性文件。

目前，越来越多的分布式电源（本地区以光伏发电为主）接入电网或即将接入电网，为了给分布式电源接入电网创造便利条件，缩短其并网时间，提高分布式电源的建设效率，以及规范分布式电源继电保护运行管理，保障分布式电源接入电网后的安全稳定运行，有必要针对分布式电源的继电保护专业管理工作提出更高、更详细的指导与要求。

二、分布式电源对配电网继电保护的影响分析（一）继电保护的拒动、误动正常来说电力系统中的潮流是单向的，也就是说，如果系统发生故障的话，那么故障电流是从配电网的系统电源侧流向配电网线路的故障发生点，在这种情况下对故障电流存在影响的主要是线路的阻抗。

分布式电源接入对配电网线路保护影响及策略摘要：分布式电源的接入，使得原来由单一系统电源供电的配电网改变为多电源配电网，进而影响到配电网的故障电流的大小和方向，进而影响继电保护之间的配合。

本文作者分析了分布式电源接入对配电网线路保护影响及策略。

关键词：分布式电源；配电线路；保护影响；策略0、引言分布式电源（DistributedGeneration）又可简称为DG，它是一种先进化的电力电源技术，它是伴随着科学技术的进步发展而来的。

当前电力工业的发展流程主要为发电厂进行发电、高压输电网展开送电、配电系统根据用户的不同需求分配电能等，而且它们只能按照发电厂→电网→用户的潮流方向进行。

在配电网中，接入大量的分布式电源，将会对在很大程度上影响这种模式，并且增大配电系统的复杂性能，使其运行越来越困难。

配电网由单个电源对其进行供电，并且呈现出放射形的形状，在设计配电网的继电保护时，主要根据配电网的这一特性来完成的。

当分布式电源接入后，会改变配电网的结构。

当有故障出现在配电网中时，系统会将故障电流提供给故障点，此外，分布式电源也会将故障电流提供给相应的故障点，从而使配电网节点短路现象有所改善，进而对继电网继电保护装置造成一定的影响。

本文主要从多个方面，分析了分布式电源对继电保护装置的影响。

1、分布式电源接入对配电网规划的影响随着国家能源局对分布式发电的暂行管理办法出台以及分布式电源接入技术的日渐成熟，近几年内将会有大量的分布式电源接入配电网。

特别是现阶段国家大力扶持太阳能光伏发电，太阳能光伏发电近几年内将得到飞速发展。

不论是工业用电、商业用电或者是居民用电，大多数用户都希望供电的灵活性和可靠性大幅度提高。

分布式电源的接入，为配电网注入了新鲜血液，使得当地配电网供电电能双向甚至多向流动，供电可靠性得到一定的提高。

与此同时，分布式电源点的大量接入也将使得配电网结构变得更加复杂，进而引发配电网规划的新问题。

分布式电源的接入对于配电网规划将有下列影响：1.1分布式电源接入对配电网稳定性的影响分布式电源从本质上说就当于一个小型的发电厂，将各种不同形式的发电设备安装在了电网上，使得电网技术的复杂性有了明显的提高，调度难度越来越大。

分布式电源对配网继电保护的影响分布式发电（DG）主要指分散式、模块化、发电功率不大（一般30～50MW）的发电单元。

分布式发电清洁无污染，且点多面广，能有效缓解能源危机，也可作为集中式大电网的有效补充（大电网故障时，分布式电源继续工作，可减少停电范围）。

但分布式电源的接入，将改变配电网的传统单源辐射状结构，进而改变短路时的潮流参数，最终影响继电保护的正确动作。

因此，推广分布式电源，首先就要研究其对配网保护的影响程度。

标签：分布式电源;继电保护;影响一、配电网继电保护配置现状我国配网的拓扑结构主要分树状、放射状、环网状3类，但就实际运行来说，这3类均可归结为单源型（环网的分段开关是断开的）。

适合单源型的保护配置因无需判断方向，一般都较为简单。

（1）三段式保护。

即无时限电流速断保护（Ⅰ段）、限时电流速断保护（Ⅱ段）、定时限过电流保护（Ⅲ段）。

这3类保护中，Ⅰ段保护按躲过本线末端最大短路电流整定，无延时动作，不能保护全线;Ⅱ段保护按躲过相邻线路Ⅰ段保护定值整定，有延时，能保护全线且延伸到下一级线路的一部分;Ⅲ段保护按躲开本线最大负载电流整定，动作时限遵循“阶梯”原则（即比下一级线路的Ⅲ段保护多一个Δt）。

现阶段，Ⅰ段和Ⅱ段一般作为馈线主保护（大多情况下只选Ⅱ段保护），Ⅲ段一般作为本线近后备以及下一级线路的远后备保护。

（2）反时限保护。

即動作时限与短路电流大小成反比的一种保护。

在这种保护方式下，故障点距离保护安装处的远近决定了保护动作的特性。

（3）自动重合闸。

对于全架空线路或电缆占比较小的混合线路，一般要投自动重合闸（断路器跳开后1.5～3s启动重合），以确保线路以较大概率躲过瞬时性故障的影响。

二、分布式发电对三段式保护的影响2.1 DG接入馈线中间的情形构建如图1所示含DG的配网结构。

首先对DG1接入系统的情形（将DG2忽略）进行探讨。

（1）若DG1下游处有故障。

当f2点短路，电源ES和DG1均对故障点“贡献”短路电流，这样会造成流经保护P1的短路电流较DG1未接入时要小（DG1起到了分流作用），使P1的动作能力降低，甚至拒动。

分布式发电对配电网保护的影响(1)对低压电网原有继电保护的影响。

分布式电源接入电网将提供一定大小的短路电流，对低压电网原有继电保护整定有一定影响，分布式电源的接入应充分考虑公共连接点的短路容量。

考虑分布式电源提供的短路电流后，原有继电保护原则上无需更换，一般情况下只需修改相应定值即可。

如分布式电源提供的短路电流较大，可在原有继电保护装置上加装方向元件即可解决误动的问题。

若由于分布式电源接入使得公共连接点允许的短路电流超过规定限值时，分布式电源需考虑增加限流阻抗。

分布式发电接入电网后对继电保护产生的影响有如下几个方面：改变原有继电保护的保护范围；原有继电保护流过逆向短路电流时，由于无相应的方向元件，可能误动；使得重合闸不成功；影响继电器之间的配合关系；增加的短路电流可能超过断路器的开断容量，造成设备损坏。

(2)对上一级电网继电保护的影响。

为防止逆流对上一级电网产生较大的影响，导致上一级电网需要在继电保护设置等方面做出大范围的调整，分布式电源所产生的电力电量尽量在本级配电区域内平衡，为次国网公司特别规定了分布式电源总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%，避免了分布式电源向上一级电网倒送电力。

该限值的取值主要根据区域内负荷峰谷差估算分布式电源所产生的电力能在本供电区域内全部平衡掉，从而保证了分布式电源的输出不会对上一级电网运行造成大的影响。

(3)分布式电源自身须配置继电保护装置。

分布式电源应配置继电保护和安全自动装置，保护功能主要针对电网安全运行对电源提出保护设置要求确定，包括低压和过压、低频和过频、过流、短路和缺相、防孤岛和恢复并网保护。

分布式电源不能反向影响电网的安全，电源保护装置的设置必须与电网侧线路保护设置相配合，以达到安全保护的效果。

分布式电源接入对配电网的影响及应对措施分布式光伏发电因其节能效果好、环境负面影响小、投资效益良好等特性，受到国家政策方面大力支持而迅速发展。

这些分布式光伏电源（本文简称分布式电源）接入系统后，配电网由单电源模式变为多电源模式，分布式电源的位置、容量及运行方式对配电网的线路潮流、节点电压、网络损耗，以及故障时短路电流的大小、流向和分布都将产生较大影响，配电网结构和运行控制方式都将发生巨大改变，配电网的控制和管理将变得更加复杂，这就对已经适应“单一电源方向”的配电网安全管理提出了新的挑战。

1 分布式电源接入对电网的影响（1）对配电网规划的影响。

分布式电源的接入，使得配电网规划突破了传统的方式，主要表现为分布式电源的接入会影响系统的负荷增长模式，使原有的配电系统的负荷预测和规划面临着更大的不确定性；配电网本身节点数非常多，系统增加的大量分布式电源节点，使得在所有可能网络结构中寻找最优网络布置方案更加困难；由于分布式电源的投资建设单位多为投资公司、私营企业或个人，在项目建设中往往仅从经济效益方面考虑，缺少中期或远景的项目规划，存在较大的不确定性，这与供电企业配电网规划的前瞻性存在明显的不匹配。

（2）对馈线电压的影响。

分布式电源大多接入呈辐射状的10 kV 或0.4 kV配电网，稳定运行状态下，配电网电压一般沿潮流方向逐渐降低。

分布式电源接入后，改变了原线路潮流分布，使各负荷节点的电压被抬高，甚至可能导致一些负荷节点电压偏移超标。

由于接入位置、容量和控制的不合理，分布式电源的引入，常使配电线路上的负荷潮流变化较大，增加了配电网潮流的不确定性。

大量电力电子器件的使用给系统带来大量谐波，谐波的幅度和阶次受到发电方式及转换器工作模式的影响，对电压的稳定性和电压的波形都产生不同程度的影响。

（3）对供电可靠性的影响。

如果分布式电源是作为配电系统的备用电源来使用，则分布式电源的接入可以提高系统的供电可靠性。

其与系统侧电源的协调运行度将直接决定其对供电可靠性的影响程度。