分布式电源并网的继电保护

　　这篇电力专业论文发表了分布式电源并网的继电保护，分布式电源在经济发展和社会生活中发挥着重要作用，可以借助相关设备实现电力资源的有效供给和使用，从而实现电力的有效调控，但是要保证分布式电源健康发展需要对分布式电源并网的继电保护及安全自动装置相关技术和方案进行探讨。

　　关键词：电力专业论文发表,电力系统,继电保护

　　1接入系统一次方案

　　(1)供电范围。本文以光伏发电项目需接入如某110kV变电站为例，分析分布式电源并网的继电保护相关技术路线。正常运行方式下，光伏发电供电范围为该变电站2#主变的10kV5#母线所带负荷。

　　(2)上网电压等级。本光伏发电项目共1个并网点，采用10kV电压等级接入系统。(3)接入系统方案。光伏电站在使用的过程中，为了保证电力资源的高效传输与科学使用，避免不必要的资源浪费。在进行光伏电站与电网连接的过程中，通常情况下会使用高压配电柜作为媒介，将二者进行有机结合，其接入方式如图1所示。现状正常运行方式下，变电站112、114、116开关闭合，145、245断开，1#、2#主变分列运行，112、114开关分带110kV4#和5#母线，当线路发生N-1故障时，112(114)开关无压掉闸，自投145开关，由非故障线路进行供电;201、202分带10kV4#和5#母线，当主变检修或故障的情况下，201(202)开关断开，自投245开关，由非故障主变进行供电。如果处于正常的运作模式下，电力系统内部用户端的变压器将会由变电站10kV5#母线所属的相关线路进行供电操作;当光伏发电站并入输配电网络之后，传统的输配电模式发生了一定的变化，电力用户将由光伏发电站进行直接供电，从而分担了传统电力网络的供电压力。同时由于光伏发电站的特殊性，一旦发生故障，用户可以从原有配电线路中获得电力支持，为生产生活的正常进行提供了稳定的电力支持。光伏电站在与电网进行并入操作的过程中，为了保证并入效果，光伏电站与10kV的出现进行连接，并借由211开关进入到配电柜之中。这种并入方式使得光伏电站不仅能够为变压器附近的用户提供充足稳定的电力供应，还能够将剩余的电量输入到其他支线之中，将电网的工作效率与质量进行提升。同时这种操作方式也使得电力网络对电力资源得以有效容纳，避免了电力资源的浪费与损耗。当技术人员对线路进行检修的过程中，断开相关线路，就可以完成相关检修工作。

　　2相关技术要求

　　(1)电能质量。光伏发电机制与传统的发电系统有所差异，其具有波动性与间歇性等特征，加之光伏发电以太阳能作为主要来源，在实际操的过程中，需要进行转换器的设置，将太阳能产生的电流由直流转化为交流，保证大功率用电器的电力消耗需求。同时在这一过程中，光伏发电机会对原有的电力网络带来一定的影响，因此需要技术人员从谐波、偏差电压、电压分量等几个层面入手，不断进行负荷调整，使得电力资源得到稳定使用。由光伏发电系统公共连接点的电压偏差、电压波动和闪变、谐波、三相电压不平衡、间谐波等电能质量指标应满足GB/T12325、GB/T12326、GB/T14549、GB/T15543、GB/T24337等电能质量国家标准规定。(2)频率异常时的响应特性。光伏发电项目在进行设计与规划的过程中，要努力提升系统耐受异常频率的能力，如表1所示。

　　3系统保护及安全自动装置

　　(1)分布电源侧10kV线路保护。光伏电站至新建用户配电柜发生线路故障的过程中，线路保护机制应及时工作，在短时间内进行故障的排除。故本项目光伏电站至新建用户配电柜10kV线路配置过流速断(方向)保护。

　　(2)防孤岛检测及安全自动装置。在光伏电站一端进行自动装置的规划，对频率电压进行控制，对断路器以及滑差闭锁功能、判断短路功能和低频、低压解列功能以及高频率、高电压切机功能。光伏电站逆变器必须具备快速监测孤岛且监测到孤岛后立即断开与电网连接的能力(监测及动作时间在0.2S以内)，其防孤岛方案应与继电保护配置、安全自动装置配置和低电压穿越等相配合，时间上互相匹配。(3)新建用户配电柜10kV侧保护。新建用户配电柜至变电站10kV线路架空线路发生短路故障时，线路保护应能快速动作，满足故障时快速可靠切出故障的要求。故用户新建配电柜进线201开关配置过流速断(方向)保护且针对211开关加装闭锁功能，即任何情况下，用户新建配电柜10kV母线故障时，201开关断开联掉211开关。

　　(4)系统侧保护。①变电站10kV线路保护。变电站10kV线路保护装置，应具备三段式定时限过流保护(可经低电压、方向闭锁)、三段式定时限零序过流保护(可经方向闭锁)、小电流接地选线、过负荷保护、合闸加速保护、低周减载保护、低压解列功能、三相一次重合闸等保护功能。

　　②变电站10kV母线保护。应确保当变电站10kV母线发生三相接地故障时，通过光伏电站向变电站10kV母线流入的反向最大短路电流不超母线保护的定值。即该线路区外故障时，不会引起保护误动作。

　　③变电站10kV母联自投。应确保光伏电站接入系统后变电站245开关能够正常投切且通过光伏电站向变电站流入的反向电流较小不会引起245开关后加速保护动作。

　　④变电站110kV母联自投。应确保光伏电站接入后，系统产生的110kV母线剩余电压较小，不会影响变电站进线开关的无压掉闸与145的自投。南口110kV变电站出现故障停电后，在分布式电源孤岛保护动作前，线路及母线侧存在残存电压，在设定孤岛保护动作时间到达后，切开线路，电压归零。⑤变电站主变零压保护。由于10kV线路接地时产生的过电压影响110kV线路和变压器及相关设备的安全，还应在2#变压器中性点加装零序过电压保护，零序过电压保护动作时，可靠跳开分布式电源的并网开关。

　　4结语

　　近年来，我国不断进行电力网络的升级优化，在对传统发电方式进行调整的同时，立足于现阶段电力技术的实际，对新的发电技术进行探索。分布式发电作为一项新的发电技术，其有着较大的发展潜力。我国正处于分布式发电技术研究的初级阶段，相关技术仍旧不成熟，需要技术人员立足于发展的实际，不断进行技术创新，提升分布式电源在我国电力网络中的作用。

　　参考文献：

　　[1]杨珮鑫,张沛超.分布式电源并网保护研究综述[J].电网技术,2016.

　　[2]沈鑫,曹敏.分布式电源并网对于配电网的影响研究[J].电工技术学报,2015.

　　作者：席原 单位：国网北京市电力公司电力调度控制中心

　　推荐阅读：《电路与系统学报》(双月刊)是经过中国国家科委审定的高级学术刊物，由中国电子学会电路与系统专业学会支持，1996年创刊，在国内外公开发行。

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文章名称： 分布式电源并网的继电保护

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