王益
（芜湖县电力实业有限公司安徽241100）
摘要：近年来随着国家用电量在增加，分布式发电是新兴的一项节能，效率高的发电新型技术。分布式发电技术大规模的纳入到配电网中，造成电网中故障电流的大小不均的分布，标准陈旧的继电保护的无法有效的对电网实行保护，给电网运行埋下安全隐患。对线级保护，自动重合闸和分支线路在分布式发电的保护作用进行分析，论述了自动重合闸在分布式发电（DG）中的作用，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基础，对于推广分布式发电具有相当的重要性，
关键词：分布式发电；配电网；继电保护
当今电力系统的特性之一便是集中式供电，世界上95%左右的电力负荷由这种方式进行供电。这种方式的主要缺点是，对于离发电厂较偏得区域供电的过程中，很多无用功被损耗掉了，大规模输电线路极易将小事故扩大化，造成大规模停电现象。与此同时，对环境和世界能源危机的加剧，分布式发电便成为当今电力领域中一个新的研究方向。
一、配电网的特点和保护的配置
DG（分布式发电）便是迎合有特别需求的客户，支持原有的分电网络设计，安装在客户用电处和周边的小规模发电厂，或放置在客户周边可以让输电线路的安全性和输电效率增加，再者因为热能发电的应用效率增加的一种发电方式。分布式电源已经发展到多种门类，多种领域中，按照DG的应用方式和技术分类可以将其归类为：光伏发电、燃气轮机、水利发电、风力风电和燃料电池等。目前我国配电网的形式种类多种多样，但是主要形式为分布式接线，圆环形接线和放射式接线，供电稳定性决定了采用何种形式，城镇区域主要用放射式配电结构，接线安全，保护系数高，易于维护，容易增容等诸多优点是这种结构广泛应用的原因。结构简单而且仅需单侧输电是放射式配电网的优点。我国主要的设计基础和继电保护配置都是以此为设计的。
我国中低压配电网大部分都是单侧电源、放射式配电网络。继电保护属于简单保护对于高压，规模大的电网而言。过电流保护、高电压保护和距离保护作为配电网中较常用的继电保护。由于电流流动是单向的在放射式的输电线路中，而且电网发生故障75%左右的概率都是临时故障，为了使保护装置简化，典型的保护方案在传统的输电网中采取馈线断路器对快速切断电流和短路保护组成的分级式保护，安装五相二次重合闸装置，依据输电线路故障灵敏度在输电线路尾端进行电流速断保护，无法对输电线路的全长进行保护；过电流保护可以避免这种弊端，保护线路全长，反而可以保护临近的线路，作用可以达到远近和后备的保护措施；高压熔断保护则主要应用于分支线路的保护。
二、分布式电源接入配电网对继电保护及安全自动装置带来的问题
1、分布式电源接入配电网的方式
小型发电机组为分布式电源的主要形式，在目前我国的配电网中应用最为广泛，并网是通过110KV终端变电所，通过110KV的变电所的15KV和40KV的线路中接进，图1为典型的分布式电源在110KV变电所并网接线图，图中三绕组变压器接线方式为Y0/Y/△，分布式电源DR刚好在变压器三角形绕组侧并网，减轻了三次谐波对输电线路的恶性效果，当110KV输电线路突发接地事故的时间内，分布式电源单侧输电线路不会存在零序分量。
图1分布式电源并网典型接线图
三、分布式发电对分支线路保护的影响
通过限制被保护线路中电流大小是限过电流保护动作时限的一种保护方式，相比于多段式电流保护，通过一个小继电保护装置便可完成，当输电线路短路或发生电流不稳定的情况时，可以瞬间切断各个故障点的电源，也多用在保护配电系统。由此可见，DG接入点选取距离的不一样对于反时限过流保护的保护效果也会有区别，可以结合示意图做具体分析。
1、在线路末端并入DG
图2线路末端并入DG
见上图，双电源网络由先前的单向电源辐射型网络演化而来。由此可见，DG对输电线路的保护因为线路出现短路的地点不同，产生的效果也不同，理由如下所述：（1）当短路发生在L1区域时，故障电流由系统S流出，经过P1点，DG的介入不会影响其保护性能，可以对故障线路进行安全稳定的切断；由DG出来的故障电流流经P2、P3点，DG容量的大小决定了其能否产生保护动作，按实际经验来说，为不产生电流孤岛效应，系统S提供故障电流流过P1、P2点，保护动作不受DG接入的影响，P2可快速切断故障线路并可靠；DG可以有效形成电流孤岛。（3）当发生短路故障在L3点时，系统S输出的故障电流流经P1、P2、P3点，保护动作行为不受DG并入的影响，P3可安全稳定的切断故障线路。
2、在线路中间位置并入DG
图3线路中间位置并入DG
如图3所示，当输电线路中发生短路的位置不定时，DG对于线路保护的影响如下所述：（1）当L1区段发生短路故障时，流过保护P1的故障电流仅由系统S提供，但该故障电流比并入DG前的故障电流小[8]，P1的灵敏度会有所降低，一般来说，由于反时限过流保护的裕度较大，而并入配电网的ＤＧ容量往往较小，因而P1一般不会拒动，但故障电流的减小会增大反时限过流保护的动作延时，不利于故障的快速切除
四、分布式发电对自动重合闸的影响
中实际运行情况中，配电线路出现问题的情况有75%左右的故障为短时性故障，选用自动重合闸可以很大程度的提升供电系统的稳定性，用电高峰期的停电次数大大减缓，最为见效的对单侧电源供电的单向电路效果，因此自动重合闸大规模使用在配电线路中。DG在接入前，在突发瞬时性线路故障时，系统受到的冲击远远小于其它保护方式，通常情况下，故障线路会很快恢复正常供电，更好的保护电网的可靠性。当输电网中接入DG后，当出现瞬时性故障后，DG会发生没有脱离线路的情况，输送的电流继续流向故障点，这就会产生不间断的电火花，就会出现自动重合闸失效。另外，发生故障后，电网无法和电力孤岛彼此同时进行，当这种情况发生时，非同期重合闸会受到电流或电压的强烈冲击，在当前的电力标准中是不许可产生这种状况。自动重合闸在DG的并入后会在发生故障处产生电火花和非同期合闸失效，应设置中低压自动开关，在故障线路中切除DG，在重合闸动作前，为避免产生持续电弧，应适当延长重合闸开关时限。
五、结论
目前，我国电力系统发展的主要方向是分布式发电（DG）,在大规模分布式发电进入电网后，对配电结构和电网中短路电流的控制有这巨大的影响，对继电保护在输电网的作用带来很多副作用。本文对DG并入配电网不同位置时对三段式过流保护及反时限过流保护动作行为的影响进行分析，自动重合闸和DG的关系进行了论述，抛出了一些研究理论针对分布式发电配电网络算法，对分布式发电条件下的新型电流保护方案进行了分析，该方案利用电流综合幅值比较将故障范围缩小到一个较小区域，然后利用该区域电流间相位关系定位故障线路，工程上较易实现，因而具有很好的实用价值。
参考文献
[1]杨文宇，杨旭英.分布式发电及其在电力系统中应用研究综述[J].电网与水力发电进展，2008，24(2)：39-42.
[2]王成山，李鹏．分布式发电系统仿真理论与方法[J]．电力科学与技术学报，2008，23(1)：8-12.