分布式新能源接入配电网的继电保护分析 董晨晖

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

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。因为分布式发电系统的接入使得配电网的电网结构变得更加复杂，例如分布式发电并入配电网后，会增加配电网的故障形态和故障点。以下为分布式发电对配电网继电保护造成的主要影响： 1.传统的配电网继电保护装置难以满足需求。传统的配电继电保护装置是基于集中式发电的传统电网上设计的，无法应对分布式发电带来的新的故障形态和故障点。

分布式电源接入配电网继电保护策略分析

发表时间：2016-04-22T16:21:42.030Z 来源：《电力设备》2015年第10期供稿 作者： 闫照云 傅裕

[导读] 江西省电力设计院 本文将对常规继电保护方案存在的问题进行分析，并研究适用于分布式电源接入配电网后的继电保护策略。

（江西省电力设计院 江西南昌 330096）

摘要：本文将对常规继电保护方案存在的问题进行分析，并研究适用于分布式电源接入配电网后的继电保护策略。

关键词：分布式电源；保护方案；防孤岛保护；本体保护

引言

分布式电源接入配电网后，对配电网主要有以下三方面影响：第一，光伏、风机、微燃机、蓄电池等分布式电源接入配电网后，配电网变为多侧电源结构；第二，分布式电源多采用电力电子逆变器，其运行特性与常规电源差别很大，分布式电源提供的故障电流较小，尤

其在系统扰动期间，由于其低电压穿越能力较低可能导致自行脱网；第三，分布式电源接入配电网后，配电网存在非计划孤岛情况。因

此，分布式电源接入配电网后，常规配电网保护不再适用。本文针对配电网的结构和分布式电源的运行特性，对分布式电源接入配电网后

各种继电保护策略进行了研究。

1 常规继电保护方案存在的问题

本文研究的典型配电网网络结构见图1，其中K0~K12为可控断路器，F1~F6为故障点。

(1) 保护设备配置分析：在主网K1处配置距离保护；在各断路器K0~K12处配置阶段式过流保护。

(2) 对于含有分布式电源的配电网，针对图1配电网网络结构，常规继电保护配置方案存在如下问题。

1）主网故障

当F1处故障时，K1处的距离保护断开断路器K1，但配电网中的分布式电源会通过断路器K1.1向故障点F1提供短路电流，由于配电网中的分布式电源多采用电力电子逆变器，能提供的短路电流较小，K1.1的短路电流不足以启动该点的过流保护，最终将导致分布式电源自

身保护动作，造成配电网内不必要的停电。

2）备自投

分布式电源接入对配电网继电保护的影响及对策的研究

摘要：分布式电源具有灵活性、环保性、经济性、就地平衡等多种特点，具有良好的市场前景。分布式电源接入配电网之后改变了电网内的电源分布，使原有用户侧的无源网络转变为有源网络，因此会对电网的继电保护方面会产生明显冲击，这种冲击会影响原有电网的继电保护设置以及相关设备配置。为了消纳分布式电源使其进一步推动电网发展，电网公司需采取一系列措施以适应分布式电源的接入。经过分析得出分布式电源的接入会对下游接口的保护产生很大的影响，本文会通过一些仿真的结构来证明识别保护区内部外部故障，就减少对电流保护的影响，尤其是要减少分布式电源的接入。我们通过仿真实验验证了距离保护来弥补电流保护的不足，准确的识别保护区的故障，且活动的计算精准度较高，尽量的消除保护的影响。

关键词：分布式电源 保护 配电网

当前的现代化社会出现的环境危机主要体现在能源危机和生态环境问题，将国内外发达国家中，将能源结构调整，把分布电源视为重要的能源之一。分布式电源是一种非常具有发展前景的环保型多利用能源技术，分布式电源在发电的过程中无污染，是可再生能源的一种，与传统发电过程不同的是传统发电过程产生温室气体，对环境造成污染，通过燃烧不可再生资源来获取发电功能。在用户居住附近建设分布式发电装置，可一定程度实现发电负荷就地平衡，降低由于远距离运输产生的损耗，提升了电网运行经济性。传统的电力运输是通过的高压输电线路、变电设备将集中大型的发电设备生产的电能量经过远距离传输和分配，逐步送到用户家中，一旦有某个环节出现问题就会影响整个系统的运输电力的功能。由此可见，在工业发展的进程当中，分布式电源系统发展的前景是客观有效的。

一、现阶段存在的问题以及解决方案

我国现有资源状况分布不均匀，我国土地辽阔但资源总量丰富，但是人口众多，所以人均总量较少，近年工业发展为了经济发展而导致的环境污染，但大部分工业都是高能耗产业，污染环境状况严重，为了改变目前状况，需加强新能源、清洁能源的研发。为了提高电力系统的性能要建设一批新型分布式发电机组，以作为大电网运行的辅助，为电网提供补充，与此同时满足了国家新提出的可持续发展要求，在提高经济效益的同时也保护了环境。