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摘要:随着电力行业的迅速发展,分布式发电技术的应用变得更加广泛。在电力行业中对分布发电技术进行接入和引用,会对整个发电系统造成一定影响,为了确保非分布式发电的合理应用,应当对分布式发电对配电继电保护造成的影响进行详细分析。
关键词:分布式发电;配电网;继电保护;影响
随着社会经济的不断发展,电网已经成为人们生活中不可或缺的因素,人类社会几乎各项活动和措施都需要电力的支持,配电网的继电保护在供电的过程中起到重要的作用,而分布式的发电是近年来兴起的一种新型的发电技术,对于配电网的继电保护能起到一定良好的影响。因此下文研究探讨了配电网继电保护受分布式发电的影响。
1分布式发电概述
1.1分布式发电方式
在电力工程上,为方便起见,通常简称分布式发电为DG,具体的含义是指,在相关用户的周围,通过将上千瓦或者数百兆瓦的功率优化成小型的模块,形成可控性较好的高效可靠的发电单元。微型的燃气轮机、风力发电以及生物质能的发电等是分布式发电的主要方式。分布式电源是分布式发电系统中的重要结构,其作用在于提高能源的利用率,降低能源的损耗情况,从而实现环保的目的。因此在实际应用中使用的分布式电源对配电工作具有直接影响。通常情况下按照材料和用途,可以将分布式电源分成以下几类:复式的发动机和燃料电池通常以化石材料为能源,风力发电机、水利发电机以及太阳能光伏发电机等方式则利用可再生资源。
1.2分布式发电的优势
相对于传统的供电方式,分布式发电在整个配电系统中的优势主要体现在以下几个方面:第一,使用分布式发电,电力更加稳定;分布式发电实现冷热联产的效果较好;分布式发电技术可以很好地保护环境,提高能源的利用率;第二,分布式发电技术的经济性较好,通过避免架设相应的配电站和输电线路,节约资源;第三,分布式发电在电路运行的稳定性更好,配电系统出现故障时,分布式发电系统仍然能够正常运行,降低电路问题对整个电路系统的影响。除此之外,分布式发电技术还具有调峰作用,可以有效减少整个配电系统的压力和困境,缓解电力系统巨大的电荷功率。分布式电流技术的引入会在一定程度上影响配电系统的电流大小和分布,对整个配电系统电流的稳定性也有一定影响,因此需要对其进一步研究,保证电力供应。
2配电网继电保护装置
一般的配电网多为辐射状网络,其优点是整体结构比较简单,运维方便、可靠。继电保护装置与配电网有着直接的联系,是整个配电网中必要的组成部分,起着不可或缺的作用。例如:变电站中母线附近的断路器位置是配电网继电保护中最为重要的地方,主要是对定时限电流、瞬时电流以及过电流这三段电流实施保护,过电流以及定时限电流的速断保护都能够很好的保护线路电流正常,然而瞬时电流却不可以。现如今很多配电网络将过电流保护装置和瞬时电流速断保护装置和二为一,并采用三相一次重合闸方式来进一步保护线路电流正常,三相一次重合闸能够在电路出现故障的时候及时恢复电力供应。
3分布式发电对配电网继电保护的影响
3.1配电网继电保护装置保护误动作
将分布式发电系统与配电网连接后,会增加多个电源,成为多电源网络,然而在运行过程中如果有一个电路出现故障,那么其他没有故障的电源也会感应到故障的存在,导致没有故障的电路自动开启速电保护装置,很大程度上增加了事故的严重性。
3.2三相一次重合闸失效
分布式发电系统与配电网进行连接后所形成的多电源网络在运行过程中一旦发生故障,就会启动保护装置的跳闸行为,而不会将分布式发电系统与配电网总电路的联系切断,使故障位置一直存在于电力的流通中,这样就难以确定故障位置,重合闸也会一直保持故障状态,无法继续工作,给电力的传输带来极大的影响。
3.3配电网保护装置的灵敏度下降
1)分布式发电系统与主电路连接之后,在运行的时候出现的故障电流会由分布式发电系统与原系统两方面提供,在保护定值没有任何变动的情况下,保护装置只能感应到原系统所发出的故障电流,从而致使保护装置的灵敏度大大降低,分布式发电的容量大小直接影响着保护装置的灵敏度。在分布式发电刚开始投入使用的时候,人们就发现了其对电路保护装置的影响,所以就用减少分布式发电与电路的连接的方式来降低分布式发电对保护装置的影响,不过分布式发电系统与配电网的连接一般都采用微网的方式。
2)微网是一个拥有两种运行方式的系统,这两种运行方式分别是并网运行以及独立运行。微网系统的使用会使整个配电网的稳定性降低,大幅增加了电网出现故障的可能性,会造成较大的电网电压波动,还会使之前的电网保护装置降低对故障电流的分析与排除能力,致使保护装置的作用大大降低,给电网的安全性以及稳定性带来极大的影响。
3)分布式发电系统对配电网电压的影响主要由以下两种情况所导致的:一是分布式发电正常运转以及停止运转的电力传输功率都是不确定性的,这样就使得分配式发电设备无法与配电网的电路负荷配合工作,进而导致发出电压的不稳定性,给用户的用电安全带来极大的威胁。二是因为分布式发电的接入会导致电压的不稳定,如果分布式发电系统在电压不稳的情况下运行,将会对输电终端的电压与负荷产生影响,进而引发配电网整体的不稳定性。
4分布式发电对继电保护装置整合的影响
虽然现如今的继电保护装置已经得到了很大的改进,不过分布式发电系统的运行还是会对其产生或多或少的影响。虽然调整了配电网的电网结构,不过电网中的电流数据却不会发生改变,大大的降低了继电保护装置的灵敏度,出现故障的时候不能够及时的进行判断与排出,只能通过并网纵联保护来对故障进行处理,影响正常的电力供应。
5分布式发电对短路电流的影响
在电网运行过程中出现故障的时候,配电网会有一段较大的冲击短路电流的进入,这股电流的电压数值远远超出了配电网短路时所产生的短路电流数值标准,这股电流的进入将会对整个配电系统造成极大的影响与损坏,而正常运行中的保护装置的逆功率继电器也会随着这股电流的冲击而无法正常工作,进而导致配电系统的稳定性与安全性得不到有效的保障,影响日常的电力供应。
6分布式发电对配电网保护装置影响的解决措施
电力企业需要对这些问题进行深入到研究与探讨,制定出一套更加完善的配电网管理体制,使分布式发电与配电网能够更好的配合工作,对继电保护装置进行不断改进,并加强对电网的监控以及管理力度,尽可能的将分布式发电对电网所产生的影响降到最低,这些能够起到预防的作用,主要从以下两个方面考虑:
6.1减少分布式发电的使用
这是最基本的解决方式,能够很大程度的减少分布式发电对电网的影响,不过随着社会经济的快速发展,人们对分布式发电的需求也是在不断的提高,因此,用减少分布式发电系统使用的方式来减少对电网影响的方式是越来越不可行的。
6.2加大监控力度,加大故障反应力度
在出现故障的时候,要及时的对故障位置进行确定,查清出现故障的原因,切断故障位置的电力传输,并及时对故障进行处理,尽可能的减少对电网的损坏,恢复正常的电力供应。
结语
综上所述,分布式发电是对传统供电方式的革新,在分布式发电中使用分布式电源会对整个系统产生重要的影响。分布式发电的特点主要体现在分散性和随机性上。但大量的分布式电源在配电网中进行接入时会对安全及稳定带来较大的影响。分布式发电本身具有较好的发展前景,但其对电网系统的影响仍然不可忽视,通过对影响的分析,对于加快电力事业发展具有积极作用。
参考文献
[1]张继明.分布式发电对配网保护的影响分析[J].中国电业(技术版),2013(12).
[2]荆江平.分布式电源接入对配电网线路保护的影响及对策研究[J].电工电气,2013(12).