分布式发电对配电网继电保护的影响_周卫
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分布式发电对配电网继电保护的影响摘要:“碳达峰、碳中和”是我国政府对世界的庄严承诺。
预计到2050年,我国70%的电量将来自风光发电。
2020年我国新能源新增装机1.2亿kW,预计到“十四五”期间仍将以每年新增1.3亿kW的速度发展。
分布式发电(DistributedGenerations,DGs)的容量一般在几十千瓦到数兆瓦之间,以接入35kV及更低电压等级配电网为主。
“十四五”期间,山东规划了500万kW城镇光伏发电、1000万kW乡村分布式光伏发电和50万kW分散式风力发电项目。
分布式发电因其一次能源的不确定性具有显著的波动性和间歇性。
多能互补的区域能源系统成为进一步扩大新能源发电规模同时稳定电网潮流的有效形式。
在此背景下,不同形式的DGs对配电网影响越来越显著,为了有效规划电源分布,研究和开发含不同类型DGs的新的配网潮流算法尤为重要。
基于此,本篇文章对分布式发电对配电网继电保护的影响进行研究,以供参考。
关键词:分布式发电系统;光伏发电系统;碳减排引言尽管中国的电力比较复杂,如火电、水电、风能、核能等。
每种发电模式都有其局限性和弊端分布式发电的重要性及其在电力效率、运输和发电方面的好处也引起了电力供应商的更多关注。
因此,必须对分布式发电进行详细分析,并充分了解使用规则,以避免任何影响。
充分发挥保护效益,促进我国电力行业安全稳定运行,促进电力行业可持续发展。
1分布式发电对配电网继电保护的影响将主电源连接到配电装置时,母线和连接到主电源的分布式电源之间的双向电源发生,从而影响配电网的主电源保护。
由于继电保护装置方向的带宽相对较低,如果电流达不到相应的标准值,很容易导致继电保护装置故障,如主电源、母线等。
继电保护可消除由于连接到分布式电源的主电源线出现故障而引起的故障,但配电还可为以后的分布式电源故障提供故障电流,因此,主电源保护仅测量电源,而且在以下情况下同时传输的感应系统电源、电源和电流会影响主电源线路的上下继电器,从而提供额外的电气保护。
分布式发电对配电网继电保护的影响分析摘要:分布式发电作为高效环保的新兴发电技术,经过了多年的发展,在我国电力系统中得到了广泛应用。
但电力系统中大量的接入分布式发电系统,会改变原有继电保护装置的基础条件,进而影响对配电网的继电保护。
本文对分布式发电做了简单说明,然后阐述了分布式发电对配电网继电保护产生的影响。
关键词:分布式发电;配电网;影响1、引言分布式发电的发电功率在几千瓦到数百兆瓦(个别限制在30-50兆瓦左右),可靠高效,布置在用户附近分散式的小型模块发电单元。
近年来,因为对温室气体排放的新要求和电力市场的开放,以太阳能、风能为代表的环保、经济的新能源分布式发电方式引起了人们的广泛关注。
分布式发电的引入能够充分的利用太阳能、风能等可再生能源,降低环境压力,具有调峰、降低网损、提高供电可靠性等优点,具有很高的社会效益和经济效益。
但是,分布式发电的引入对配电网产生了很多影响,尤其是技术方面的影响,其对配电网的继电保护会直接影响电网的稳定运行。
2、分布式发电的特点和类型2.1、分布式发电的特点与传统的集中式发电方式相比,分布式发电技术主要有以下突出特点:1)传统的集中式发电主要以煤为主要燃料,不可避免的对大气产生污染,影响周围环境。
而分布式发电能够充分利用太阳能、风能、水能、生物质能以及余热等可再生清洁能源,发电形式多种多样,不会对周围环境造成污染。
2)分布式发电的容量较小,一般在2千兆到50兆瓦,所以其对地点没有特殊要求,地域灵活性较强。
分布式发电还可以灵活地利用当地的季节性能源,如对于作物秸秆可以通过生物质能发电,避免了就地焚烧带来的环境污染和浪费。
3)由于分布式发电具有投资少、地域灵活、供电可靠性高等特点受到企业和私人用户的青睐,所以分布式发电的私有化程度高,但分布式发电发展的同时也为电网的稳定控制带来了困难。
2.2、分布式发电的类型分布式发电包括太阳能光伏发电、风力发电、以液体或气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、生物质能发电等类型,其中又以太阳能光伏发电、风力发电和燃料电池发电技术应用最为广泛。
分布式发电对配电网继电保护的影响摘要:分布式发电技术和以往其他的发电技术相比,具有显著的优势,无论是在发电效率还是环保效能上都能达到较高的水平,随着在实践中的推广和应用,已经占有了一定的市场空间。
因此本文将主要围绕分布式发电对配电网继电保护的影响展开,对其发电原理以及发电技术类型进行详细分析,在此基础上,从五个方面探讨它对继电保护的重要影响,以此进一步提高继电保护效果,保障电力系统可以持续稳定运行。
关键词:分布式发电; 配电网; 继电保护 ;重要影响引言:分布式发电作为一种全新的发电技术,具有显著的技术优势,由于其发电效率高,在现代社会已经实现了较高的推广和应用,而且这一技术在使用中可以将对环境的负面影响降到最低,从而达到生态环保的目的。
分布式发电往往是独立存在的,使用中用户可以单独操作,而且也不会影响发电站的正常运行,具有较高的安全性和可行性。
而且即使在使用过程中出现意外情况,也可以在短时间内作出调整,使整个供电系统可以持续供电,保持正常的运行状态。
但是需要注意的是,分布式发电在实际应用过程中会给配电网继电保护产生一定的干扰和影响,在一定条件下还会威胁电网系统运行的安全性,因此在具体的应用过程中,需要重视这些影响,进而制定对应的解决措施,以此促进电力行业的可持续发展。
一、分布式发电原理和发电技术分布式发电技术整体来看,主要由三种技术组成,第一种技术在实际运用中,需要借助太阳光伏电池进行发电,从本质上看,要想发挥作用,要求以半导体材料作为整个发电的前提和基础,在此背景下,利用材料的特点制造光电效应,之后再依靠光伏效应实现太阳能的高效转化,使其可以作为光能继续发挥作用。
这种技术在应用中相对比较环保,对环境影响较低,而且整个技术的灵活性较高,在后期进行维护时比较方便快捷,但是缺点就是在进行转化的时候需要耗费大量的时间,发电效率较差。
第二种技术主要是依托风力发电,使风能在一定条件下可以转化为电能,和第一种发电技术一样,该技术同样属于清洁能源技术,而且整个发电效率和风力大小息息相关,呈现出明显的正相关。
浅谈分布式发电对配电网继电保护的影响随着新能源技术的进步以及优惠政策的出台,分布式发电设备的应用越来越广泛。
分布式发电让大自然中源源不断的风能、光能、水能、生物质能等可再生能源转化为安全清洁高效的电能,降低了对总量不断减少中的传统石化能源的依赖。
分布式发电的接入点分布于配电网的各个节点,文章通过分布式发电对配网主馈线和分支路线的影响进行分析,主要阐述了分布式发电对配电网继电保护的影响,并提出了相应的解决方案。
标签:分布式发电;配电网;继电保护分布式发电是一种可靠、实用的发电单元,发电功率从千瓦级到兆瓦级,是设置在用电用户周围的便捷式发电装置。
目前,分散的电力能源接入配电网的数量正大规模增长。
但是随着分布式电源的不断增加,对于配电网继电保护的影响也在不断的增加,因此,电力企业应加强分布式电源安全接入的管理,将分布式发电对配电网继电保护的影响降到最低,在充分发挥分布式发电的价值和优势的同时,保障电网安全稳定,保障电能质量和供电可靠性。
1 分布式发电的特点1.1 分布式发电的定义传统的发电形式,是将所有的电能进行集中式的管理和分配,如今的分布式发电通常采用天然的能源,发电容量较小,接入电压等级10kV(20kV)及以下,设置在用户的周围进行分散式的发电。
其本身的继电保护装置采用自动化的保护方式,阻止高于标准值的电流通过,防止其产生故障。
分布式发电不仅安全实用,同时也符合了国家节能减排环保的发展策略,利用所有的能源进行发电,由强大的电网进行电能分配,多余的电能也不会被浪费,不断提高总体的能效。
1.2 分布式发电的特点分布式发电设备是分散接入到配电网系统中的,不同于原有的电源点集中的电能管理方式,同时分布式电源对于配电网的等级有一定要求,常常被接入到中压的配电网中,将电能能源及时、准确、高效率分配到用户;但是配电网中的继电保护系统,缺乏电流方向识别、分析、评估、过载性能以及供电恢复等能力,所以保护可靠工作受到抑制。
分布式发电对配电网继电保护的影响探究作者:李增慧来源:《消费电子》2023年第11期【关键字】分布式发电;配电网;继电保护近年来,随着电力科技不断发展,分布式发电技术得到快速普及与广泛应用,越来越多的分布式发电系统连接到配电网中。
虽然分布式光伏发电是一种可再生能源的有效利用方式,也是较靠近负载端且发电容量比较小的小型发电设备所组成的发电系统,且由于其分布在用电区域周围,可以节省因电力远距离输送造成的电力损耗,甚至可以实现部分分布式发电,但分布式发电连接到配电网中也对配电网的继电保护产生了一定的影响,例如在电力系统实际运行中,分布式发电可能存在电流倒流、频率变化和电压不稳定等问题,容易对配电网继电保护造成干扰,从而影响配电网的安全稳定运行。
(一)分布式发电概况分布式发电是相对于传统的集中式发电的另一种发电形式,分布式发电又称为分散式发电、分散型发电、分散发电。
分布式发电主要是分布在用电区附近,是用多种小型发电设备所组成的发电系统,或者连接电网的设备发电和储能电力系统,用来满足附近用电区用户对电能的需求。
而分布式发电虽然是独立的发电系統,但仍然需要与电网系统的配电网连接,属于电网系统的重要组成部分,而大量的分布式发电与配电网连接,对配电网的继电保护也造成了一定的影响。
(二)分布式发电对配电网的继电保护造成的影响分布式发电之所以被广泛应用和普及,主要是因为分布式发电的优势:分布式发电可以减少远距离输电造成的电能损失;分布式发电可以为不便于电力远程输送的山区就地发电,满足区域用户用电需求,供电更加灵活;分布式发电还可以利用风能、太阳能进行发电,可以很好地利用可再生资源进行发电,满足环保需求;分布式发电还兼备供热水、供暖以及制冷等多种能源服务功能,供热水和供暖可以利用发电产生的废热来实现,制冷供冷可以通过吸收式冷却系统来供应。
但仍然不能忽略分布式发电与配电网连接后对配电网继电保护造成的影响。
分布式发电在实际应用中,电力企业首先需要了解城镇规划区域的整体电力需求和配电网规划以及继电保护装置情况,其次,必须确保电力工程相关技术人员充分了解配电网的设计,特别是分布式发电系统的接入对配电网继电保护产生的负面影响,并采取措施及时应对,以保障配电网的稳定运行。
分布式发电对配电网继电保护及自动化的影响摘要:不仅要保证供电网的正常运行,还要适应电网对发展的需求。
在今后的发展中,科学技术将不断发展,所以对继电网的保护技术也会随之逐渐完善并且全面,他们会给人们的生活带来越来越大的经济效益。
关键词:分布式发电;配电网;继电保护作为一种可再生的能源,分布式发电的应用对我国这种发展中国家显得十分重要。
分布式发电具有环保和高效的特性,是我国目前性能最好的一种新兴发电技术。
随着电力系统的飞速发展,分布式发电在世界中的应用越来越广泛,想要充分发挥分布式发电的优势,就要充分了解这项技术。
本文就分布式发电的一些问题进行一些分析,并提出一些简单的建议。
1、分布式发电的作用分布式电源以微电网形式接入各电网中,并且使得其能够合理的并入电网运行中,这是发挥分布式发电效能的主要途径。
分布式发电可以有效、合理的配置在复合区,以起到保障电网稳定性、降低电网传输损耗、改善电网负荷功率和电压因数、提高电网可靠性和增加电网运行效率的作用。
可以说分布式发电是目前电网机电保护系统影响最大的因素,对电网系统的布置和电力资源优势和能源配置起到重要作用。
2、分布式发电的优点特性2.1分布式发电的安全可靠性不同于传统的发电系统,分布式发电系统的各个发电点都是相互独立的,出现大规模的停电事故的时候,用户可以根据自身情况对发电的各个部分进行自主的控制。
当出现不可预知的情况时,分布式发电可以继续供电,很大程度上弥补了集中供电在供电稳定性上的缺陷,同时能配合集中供电的方式,强化发电系统的稳定性和可靠性。
2.2满足多种需求的简便系统分布式发电的系统是一种相对独立的系统,以微网的形式接入电网。
这种独立性使分布式发电可以满足不同人们的多种需求,参与运行的系统比较少,便于操作,在一些较为重要的场合、庆典等,如可以提供一些可移动的分布式发电装置便可以实现自主操控。
2.3较高的环保性能在如今的世界中,环保和能源问题一直都是无法回避的问题。
分布式发电对配电网继电保护的影响摘要:分布式发电是一种环保性质的发电技术,随着我国自然资源的日益竞争,分布式发电系统会在社会生活中具有广泛的应用市场价值。
但是分布式发电系统的接入改变了配电网故障电流的大小以及分布等,对配电网继电保护造成一定的影响。
关键词:分布式发电配电网保护0 引言随着我国自然环境污染的日益严重,大力发展分布式发电技术成为当前世界电力技术发展的主要趋势。
分布式发电技术就是为了满足一些特定用户的需求,支持原有配电网运行而设计安装在用户或者附近的小型发电机。
由于分布式发电的容量比较小,其在介入配电网系统后会改变配电网的电量大小以及分布等情况,而配电网继电保护装置是保护配电网安全运行的设备,如果改变配电网电量大小等必然会对配电网继电保护装置产生一定的影响。
1 分布式发电的概述根据用户的不同需求,分布式发电的运行方式主要包括:一是独立运行。
由于在特定环境下,用户的使用电量相对较小,因此为避免连接大电网而产生的高额经济费用,用户就将分布式发电作为独立的电力供应源;二是备用运行。
备用运行主要应用于一些特殊的场所,比如医院、商场等机构,它是在用户发送停电的情况而作为应用的,具有应急性质;三是与大系统并网运行。
随着我国用电负荷的紧张,尤其是在夏季几乎每个省份都会出现电力用电不足情况,造成电压的不稳,因此通过分布式发电并入大系统电网中可以弥补当地负荷电力。
2 分布式发电对配电网保护的影响分布式发电与电力系统实现并网之后,其会对电力系统的电量以及分布等产生一定的影响,同时由于分布式发电系统本身所产生的故障也会影响配电网继电保护,其主要表现在以下几个方面:2.1 分布式发电对三段式电流保护的影响三段式电流是传统配电网中较为常用的一种电流配置保护装置,而分布式发电在接入配电系统后会改变原有的结构,比如在发生故障时,由于分布式发电增加电流流量的作用,导致流经故障点的故障电流增大,给电力系统的运行造成影响,因此分布式发电对三段式电力保护的影响主要体现为:一是影响电路保护动作的敏感度。
分布式发电对配电网继电保护的影响随着电力行业和科技水平的快速发展,分布式发电安全指数相对较高,避免了传统电路故障时整片区域停电的弊端,但是给配电网继电保护系统的运行造成了不良影响。
因此,在实际应用分布式发电方式开展电路管理工作时,需要明确意识到其应用优势,分析其对配电网继电保护产生的不良影响,积极研究有效解决影响的可行方式。
标签:分布式发电;配电网;继电保护引言电力运行过程中,最关键的环节是配电网的继电保护系统。
它能够自动切断电源,避免电路故障对整个电路系统造成损害。
因此,继电保护系统的重要性不容忽视,成为电力企业在应用分布式发电方式时需要重点关注的内容。
1分布式发电对配电网继电保护的影响1.1线路保护问题馈线是配电网中的一个术语,可以指与任意配网节点相连接的支路,可以是馈入支路,也可以是馈出支路。
传统的电力传输形式是以电力企业通过配电网统一供电的方式完成电压的变电调节和电力传输工作。
基于分布式发电结构自身的特点,通常分布式发电带来的影响主要包括两大方面。
一是使得线路保护动作的灵敏性大幅度下降。
继电保护是一种自动触发装置,当感应系统监测到线路故障问题时,会及时做出相应的断电保护反应。
而在分布式发电结构下,反应的时间有所增加,易出现安全隐患问题。
二是分布式发电形式可能会使馈线保护出现误动作,即对故障情况判断失误,在电力系统正常的运作状态下出现误跳闸情况,给用户的日常使用造成不便。
1.2自动重合闸问题自动重合闸是配电网中必备的一项功能措施,主要指瞬时间的电压流通过大,继电保护自动启动跳闸程序,在较短的时间内使电路恢复连接,从而保证城市用电的安全性与稳定性。
当电力企业决定使用分布式发电方式进行供电工作时,会导致自动重合闸使用功能发生故障。
这主要是因为一旦电路由于短时间内电流及电压过大导致继电保护启动跳闸程序后,分布式发电状态下电路内部的运行系统会出现电压不稳定情况,导致无法实现自动重合闸。
此外,这种不稳定状况下还可能发生一些安全事故,如继电保护自动断开的连接可能会有一定的概率重燃,进而完全击穿整个绝缘体。
分布式发电对电网继电保护的影响综述1. 引言1.1 分布式发电对电网继电保护的重要性分布式发电系统通常具有更高的可再生能源比例,对环境友好,有利于实现电网的绿色发展。
加大对分布式发电的支持和发展,将对提升整个电力系统的继电保护能力产生积极影响。
分布式发电对电网继电保护的重要性不容忽视,将会在未来电力系统的发展中发挥更为重要的作用。
1.2 电网继电保护的基本概念电网继电保护是电力系统中非常重要的一项技术措施,其主要作用是在电网发生故障时,迅速隔离故障区域,保护系统设备和确保电网安全稳定运行。
电网继电保护系统由各种保护设备组成,如继电器、断路器、隔离开关等,能够监测电网的运行状态,快速准确地判断故障类型和位置,并采取相应的保护措施。
在电力系统中,继电保护系统通常分为主保护和备用保护两种。
主保护是指在电网发生故障时首先动作的保护装置,其主要作用是快速隔离故障并保护系统设备不受损坏。
备用保护是指在主保护失效或不能准确判断故障时起作用的保护装置,其作用是防止系统发生二次故障。
继电保护系统还包括各种保护动作逻辑和保护信号传输方式,以确保系统能够及时准确地响应电网故障。
电网继电保护是电力系统中至关重要的一环,其基本概念涉及到各种保护设备、保护动作逻辑和信号传输方式,是确保电网安全稳定运行的关键技术。
在分布式发电大规模接入电网的背景下,电网继电保护技术需要不断创新和完善,以应对新的挑战和需求。
2. 正文2.1 分布式发电对电网继电保护的影响1. 变电站保护策略的改变:随着分布式发电技术的不断发展和普及,传统的电网结构已经不再适应新的能源分布情况。
传统的集中式电源对电网的继电保护模式是基于中心控制的,而分布式发电的接入则会使得继电保护策略发生变化。
分布式发电接入点多、分布广,会对电网继电保护的灵敏性和精度提出更高的要求。
2. 电网故障识别和处理的困难:由于分布式发电的接入点分散,电网故障的识别和定位变得更加困难。
第38卷第3期电力系统保护与控制Vol.38 No.3 2010年2月1日 Power System Protection and Control Feb.1, 2010 分布式发电对配电网继电保护的影响周 卫,张 尧,夏成军,王强(华南理工大学,广东 广州 510640)摘要:在介绍分布式电源概念及传统配电网结构和继电保护配置的基础上,以包含分布式电源(DG)的配电系统为模型,详细讨论了DG并入配电网不同馈线不同区段时,对原有配电网继电保护及安全自动装置的影响,重点分析DG上下游及相邻馈线不同地点发生短路故障,短路电流的大小和分布对三段式过流保护和反时限过电流保护配合特性及动作行为的影响,并论述了DG对自动重合闸的影响,为并入DG后的配电网继电保护算法研究提供了一定的理论依据。
关键词: 分布式电源;并网运行;配电网;继电保护;自动重合闸Effect of distributed generation on relay protection of distributed systemZHOU Wei,ZHANG Yao,XIA Cheng-jun,WANG Qiang(South China University of Technology,Guangzhou 510640, China)Abstract: On the basis of introducing the concept of distributed generation(DG) and the structure and protection configuration of traditional distribution system, this paper discusses detailedly the effects of DG on relay protection and automatic devices when DG is connected to different positions by using a distribution system containing DG as a model. It emphasizes the cooperation and operation behavior of three-sect current protection and inverse over-current protection when short fault occurs at different positions of various feeders, and also discusses effects of DG on automatic reclosing, which provides some theoretical basis for relay protection algorithm research of distribution system.Key words: DG; parallel operation; distribution system; relay protection; automatic reclosing中图分类号: TM77 文献标识码:A 文章编号: 1674-3415(2010)03-0001-050 引言目前我国的供电系统都是以大机组、大电网、高电压为主要特征的集中式单一供电系统,大电网中任何一点故障所产生的扰动都会对整个电网造成较大影响, 局部事故极易扩大为大面积电网事故,严重时可能引起大面积停电甚至是全网崩溃,造成灾难性后果。
此外,集中式大电网不能跟踪电力负荷的变化,而为了短暂的峰荷建造发电厂其花费是巨大的,经济效益也非常低[1]。
因此国内外专家学者提出了分布式发电(Distributed Generation,DG)的概念。
DG是相对于传统的集中式供电方式而言的,是指将发电系统以小规模(数千瓦至50 MW的小型模块式)、分散式的方式布置在用户附近,既可独立于公共电网直接为少量用户提供电能, 也可将其接入配电网络, 与公共电网一起共同为用户提供电能[2]。
DG 主要用以提高供电可靠性,可在电网崩溃和意外灾害情况下维持重要用户的可靠供电。
此外,DG还具有调峰、再生能源利用、节省输变电投资、降低网损等效益[3]。
传统的配电网一般都是单一电源的辐射型网络,继电保护也是按照辐射型网络进行设计和整定的;DG接入后,单辐射网络变成双端或多端网络,配电网中的潮流分布及故障时短路电流的大小和流向会发生根本性变化[4],从而给继电保护的设置和动作值的整定增加一定的难度。
1 配电网结构及保护的配置由于传统的配电网大都是单电源辐射状结构,因此其保护的配置相对较为简单。
目前国内配电网继电保护主要有以下两种配置方案:(1)采用传统三段式电流保护方案。
即:瞬时电流速断保护、定时限电流速断保护和过电流保护。
其中,电流速断保护按照躲过本线路末端短路时流过保护的最大短路电流整定,瞬时动作切除故障,但不能保护线路全长;定时限电流速断保护按照本线路末端故障时有足够灵敏度并与相邻线路的瞬时电流保护配合的原则整定,能保护本线路全长;过- 2 - 电力系统保护与控制电流保护按照躲过本线路最大负荷电流并与相邻线路过电流保护配合的原则整定,能保护本线路及相邻线路的全长。
此外,对于不需要与相邻线路配合的终端线路,电流速断保护按照本线路末端短路有足够灵敏度的原则整定,能保护线路全长。
(2)采用反时限的过电流保护方案。
反时限过电流保护是保护动作时限与被保护线路中短路电流大小相关的一种保护,短路电流越大,保护的动作时限越短,即近处故障时保护动作时限短,稍远处故障时保护动作时限较短,而远处故障时动作时限较长,该保护可以同时满足速动性和选择性的要求,在配电网继电保护中应用较广泛。
需要注意的是,由于配电网故障中绝大多数为瞬时性故障,因此对非全电缆线路,无论采用以上何种保护方案,都应配置三相一次自动重合闸装置,以保证线路在发生瞬时性故障后能快速恢复供电。
2 DG对三段式电流保护的影响由瞬时电流速断保护、定时限电流速断保护和过电流保护组成的三段式电流保护具有保护原理简单、可靠性高的优点,并且在一般情况下也能够满足快速可靠切除故障的要求,因而在配电网保护中应用较广,但它受电网的接线方式及系统运行方式影响较大[5]。
配电网络中并入DG后,系统的潮流将重新分布,发生短路故障时,故障电流的大小和流向也会发生很大变化。
显然,DG的接入位置不同,故障电流的大小和流向也会有所不同,从而对保护动作行为的影响也就不同,以下按DG接入系统位置的不同,分两种情况进行讨论分析。
2.1 在线路末端并入DG如图1所示,在线路的末端并入DG。
DG图1 线路末端并入DGFig.1 DG is connected to the end of line此时系统S和DG之间的区段由原来的单电源辐射供电变成双电源供电,其他区段仍为单电源供电。
系统短路点位置不同,DG的并入对各保护动作行为的影响也不同,具体分析如下:(1)DG下游F1点发生短路故障当DG上游F1点发生短路故障时,由于保护P3、P4感受不到故障电流,因而其动作行为不受DG并入的影响。
流过故障点的短路电流由系统S和DG 两者共同提供,但流过保护P1、P2的短路电流仅由系统S提供,P1、P2感受到的短路电流的大小和方向均与并入DG前相同,故保护的动作行为不受DG 并入的影响,P2能可靠动作并切除故障线路。
(2)DG上游F2点发生短路故障当DG上游F2点发生短路故障时,保护P3、P4同样感受不到故障电流,因而其动作行为也不受DG 并入的影响。
流过故障点的短路电流由系统S和DG 两者共同提供,但流过保护P1的故障电流仅由系统S提供,保护动作行为不受并入DG的影响,P1能可靠动作并切除故障线路。
F2点故障时,P2能感受到DG提供的短路电流,此时有两种可能:一是DG提供的短路电流足够大,P2能可靠动作并切除本线路,然后由DG独立地向LD3供电,形成所谓的电力孤岛,但无意中形成的孤岛可能会对系统、用户设备等造成危害,而且低劣的电能质量会损害孤岛中的负荷,因此一般不允许孤岛运行[6];二是采取“反孤岛(anti-islanding)”策略,使并入配电网的DG瞬时感应电压骤降或主网服务的中断而与系统自动解列。
(3)同一母线的其他馈线F3点发生短路故障 当与并入DG的线路共母线的其他馈线在F3发生短路故障时,短路电流由系统S和DG共同提供,P3能可靠动作并切除故障线路;但当F3点故障时,保护P1、P2均能感受到由DG提供的短路电流,由于P2原有整定的动作值和动作延时都比P1小,若DG容量过大,则P2会误动并切除本线路,此时为避免电力孤岛,DG应与系统自动解列。
(4)同一母线的其他馈线F4点发生短路故障 当F4点发生短路故障时,分析同(3),最理想的情况是仅由P4动作并切除故障线路,但也存在另外两个问题,即:1.DG容量过大,使P2误动并切除本线路,此时DG应与系统自动解列;2.DG提供的短路电流不足以使P2动作,但此时由于P3感受到的短路电流由系统S和DG共同提供,流过P3的短路电流增大,将可能导致其瞬时速断保护躲不开F4点发生故障时的短路电流而误动,将本线路切除,从而使保护失去选择性。
因此,在这种情况下必须限制DG的容量以保证保护的选择性[7]。
2.2 在线路中间位置并入DG如图2所示,在其中一条馈线的中间位置并入DG。
周 卫,等分布式发电对配电网继电保护的影响- 3 -图2 线路中间位置并入DGFig.2 DG is connected to the middle of line此时系统与DG之间的区段为双电源供电,其他区域仍为单电源供电。
系统短路点位置不同,DG的并入对各保护的影响也不同,具体分析如下:(1)DG下游F1点发生短路故障当DG下游F1点发生短路故障时, P3、P4感受不到故障电流,因而保护动作行为不会受到DG 并入的影响。
流过P2的故障电流将由系统S和DG 共同提供,保护能可靠动作并切除故障线路。
值得注意的是,此时流过保护P1的故障电流虽也仅由系统S提供,但此故障电流比并入DG前F1发生短路时流过P1的故障电流要小[8](且并入的DG容量越大,F1发生短路时P1感受到的故障电流越小),因而P1的灵敏度将有所降低。
(2)DG上游F2点发生短路故障当DG上游F2点发生短路故障时,保护P3、P4感受不到故障电流,其动作行为不会受到DG并入的影响。
同(1)中情况一样,流过保护P1的故障电流虽只由系统S提供,但该故障电流比并入DG前要小,从而使得P1的灵敏度降低,严重时P1甚至会拒动。