论文部分内容阅读
【摘 要】本文以分布式电源接入为研究对象，着眼于变电站继电保护实际情况，从分布式电源接入对系统进线重合闸的影响及其应对措施分析以及分布式电源接入对变电站距离保护的影响及其应对措施分析这两个方面入手，围绕分布式电源接入对变电站继电保护影响这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
【关键词】分布式电源；接入；变电站；继电保护；影响；应对措施；分析
何谓分布式电源呢？简单来说，分布式电源（Distributed Generation）主要是指电压等级在35kV单位以下且不直接与集中输电系统进行连接的电源，主要包括储能装置以及发电设备这两个方面。在实践研究过程当中发现，分布式电源在接入配电网运行系统后将直接对整个配电网潮流分布、运行规划、电能质量以及继电保护产生极为深远的影响。特别是对于变电站继电保护而言，受到配电网网络结构的变化因素影响，潮流属性的变化势必会导致整个配电网继电保护运行机理及相关保护定值出现较为明显的改变，最终演变成为变电站继电保护的深刻变化。本文试针对以上问题作详细分析与说明。
一、分布式电源接入对系统进线重合闸的影响及其应对措施分析
（一）分布式电源接入对系统进线重合闸的影响分析：对于传统意义上一单端电源敷设方式运行的配电网系统结构当中，对于瞬时性故障线路供电的迅速恢复往往依托于三相一次自动重合闸的方式予以实现。从实践工作经验的角度上来说，配电网运行系统变电站接入状态下单侧电源线路在正常运行状态下所涉及到的自动重合闸动作时限一般控制在0.5s～1.0s范围之内。然而在分布式电源接入配电网系统的背景作用之下，对于变电站而言，若上述瞬时性故障问题出现在整个系统的电源进线位置，分布式电源接入与变电站运行的连接势必会导致重合闸装置在进线自动重合闸动作的过程当中呈现出较为明显的非同期问题，这对于分布式电源自身以及整个变电站继电保护正常运行而言均是极为不利的。以分布式电源机组借助于110kV电压等级母线线路接入变电站系统为例，在分析分布式电源接入对系统进线重合闸问题的影响过程当中可按照如下思路进行分析与研究：假定在分布式电源接入模式作用之下，变电站运行系统电源进线端位置出现上述瞬时性故障问题，则该故障发生点最为邻近的保护动作会针对故障线路进行切除，这也就使得系统电源与变电站运行系统呈现出解列关系。由于分布式电源机组在此状态下仍然与变电站运行系统相连接，这也就使得与之相对应位置的断路器装置重合闸无法进行无压重合。更为关键的一点在于：在此种状态作用之下，整个分布式电源运行机组容量参数明显低于变电站运行系统负荷容量，在缺乏变电站运行系统电源支撑作用力的情况下，整个分布式电源机组的稳定性无法得到有效保障。从电压差幅值的角度上来说，变电站运行系统电源与分布式电源运行机组在此状态下所产生的电压差幅值明显高于准同期合闸对于电压差幅值的要求，进而无法实现重合闸执行自动重合闸动作过程中的同期重合目的。与此同时，若相关工作人员采取在断路器位置进行强制性手动重合的方式，整个变电站运行系统电源相对于分布式电源机组而言同样会出现非同期合闸问题，这对于整个变电站及配电网运行系统的影响无疑是极其严重的。
（二）分布式电源接入对系统进线重合闸影响的应对措施分析：很明显，在整个变电站运行系统处于正常运行状态下，系统过流开关装置的正常功率方向为线路流向母线位置方向。在系统电源进线位置出现上述瞬时性故障并知识系统电源进线端侧开关装置出现跳闸动作的情况下，流进过流开关位置的功率方向表现为母线流向线路方向。通过以上分析，可采取在变电站运行系统分布式电源进线端开关装置位置加装功率方向控制元件的方式，将流经过流开关装置以及母线电压的短路电路借助于TA/TV方式引入远程集控中心。借助于此种方式在开关装置位置执行自动重合闸动作的之前及时且有选择性的进行分布式电源运行机组的切除作业。以上措施的实践一方面解决了重合闸执行自动重合闸动作的非同期问题，另一方面也有效延长了分布式电源运行机组的使用寿命与可靠性。
二、分布式电源接入对变电站距离保护的影响及其应对措施分析
（一）分布式电源接入对变电站距离保护的影响分析：对于35kV及其以上电压等级的复杂性网络系统结构当中，线路主保护方式一般以距离保护为主。而在分布式电源运行机组借助于110kV单位电压等级母线线路与变电站运行系统进行接入处理的过程当中，与之相对应的针对故障线路所提供的短路电压单位时间增量极有可能导致变电站运行系统原有距离保护定制参数受到一定程度的影响。在针对分布式电源接入对变电站距离保护影响进行分析的过程当中，可分按照故障发生位置的差异性对其进行具体分析：首先，从瞬时性故障出现在运行系统电源进线段故障的情况下，因整个分布式电源运行机组的快速性切除处理，其接入并不会对整个变电站运行系统下既有的距离保护运行产生影响；其次，从瞬时性故障出现在非系统电源进线端位置的情况下，分布式电源运行机组的正向助增电流对于变电站距离保护的影响体现在对保护范围的缩小以及距离保护灵敏度这两个方面，但并不会使变电站距离保护丧失既有选择性。
（二）分布式电源接入对变电站距离保护影响的应对措施分析：在分布式电源运行机组失稳并前向故障发生线路进行正向助增电流电流的提供电流值高于分布式电源接入前整个变电站运行系统前速断保护整定值参数10%比例以上的情况下，可以判定整个分布式电源机组的接入会对变电站既有距离保护段的灵敏度产生显著影响。在此状态作用之下，为确保变电站运行系统既有距离保护段灵敏度的稳定发挥，应当针对整个分布式电源机组是否投入运行问题进行实时检测，并在此基础之上针对变电站运行系统距离保护段采取经由重新校验所获取的保护定值参数，以此确保变电站距离保护的有效性。
三、结束语
综上所述，在研究分布式电源接入对变电站继电保护影响的基础之上探求相应的改进方案，已成为现阶段确保整个变电站運行质量稳定且可靠的过程中所涉及到的最为关键的问题之一。总而言之，本文针对有关分布式电源接入对变电站继电保护影响相关问题做出了简要分析与说明，希望能够引起各方关注与重视。
参考文献
[1]赵月灵.李华忠.孙鸣等.分布式电源接入对变电站距离保护及重合闸的影响[J].电力系统保护与控制.2010.38.（20）
[2]于建成.迟福建.徐科等.分布式电源接入对电网的影响分析[J].电力系统及其自动化学报.2012.24.（01）
[3]李乃永.梁军.赵义术等.考虑分布式电源随机性的配电网保护方案[J].电力系统自动化.2011.35.（19）
[4]李峰.李兴源.郝巍等.不间断电力变电站中分布式电源接入系统研究[J].继电器.2007.35.（10）
【关键词】分布式电源；接入；变电站；继电保护；影响；应对措施；分析
何谓分布式电源呢？简单来说，分布式电源（Distributed Generation）主要是指电压等级在35kV单位以下且不直接与集中输电系统进行连接的电源，主要包括储能装置以及发电设备这两个方面。在实践研究过程当中发现，分布式电源在接入配电网运行系统后将直接对整个配电网潮流分布、运行规划、电能质量以及继电保护产生极为深远的影响。特别是对于变电站继电保护而言，受到配电网网络结构的变化因素影响，潮流属性的变化势必会导致整个配电网继电保护运行机理及相关保护定值出现较为明显的改变，最终演变成为变电站继电保护的深刻变化。本文试针对以上问题作详细分析与说明。
一、分布式电源接入对系统进线重合闸的影响及其应对措施分析
（一）分布式电源接入对系统进线重合闸的影响分析：对于传统意义上一单端电源敷设方式运行的配电网系统结构当中，对于瞬时性故障线路供电的迅速恢复往往依托于三相一次自动重合闸的方式予以实现。从实践工作经验的角度上来说，配电网运行系统变电站接入状态下单侧电源线路在正常运行状态下所涉及到的自动重合闸动作时限一般控制在0.5s～1.0s范围之内。然而在分布式电源接入配电网系统的背景作用之下，对于变电站而言，若上述瞬时性故障问题出现在整个系统的电源进线位置，分布式电源接入与变电站运行的连接势必会导致重合闸装置在进线自动重合闸动作的过程当中呈现出较为明显的非同期问题，这对于分布式电源自身以及整个变电站继电保护正常运行而言均是极为不利的。以分布式电源机组借助于110kV电压等级母线线路接入变电站系统为例，在分析分布式电源接入对系统进线重合闸问题的影响过程当中可按照如下思路进行分析与研究：假定在分布式电源接入模式作用之下，变电站运行系统电源进线端位置出现上述瞬时性故障问题，则该故障发生点最为邻近的保护动作会针对故障线路进行切除，这也就使得系统电源与变电站运行系统呈现出解列关系。由于分布式电源机组在此状态下仍然与变电站运行系统相连接，这也就使得与之相对应位置的断路器装置重合闸无法进行无压重合。更为关键的一点在于：在此种状态作用之下，整个分布式电源运行机组容量参数明显低于变电站运行系统负荷容量，在缺乏变电站运行系统电源支撑作用力的情况下，整个分布式电源机组的稳定性无法得到有效保障。从电压差幅值的角度上来说，变电站运行系统电源与分布式电源运行机组在此状态下所产生的电压差幅值明显高于准同期合闸对于电压差幅值的要求，进而无法实现重合闸执行自动重合闸动作过程中的同期重合目的。与此同时，若相关工作人员采取在断路器位置进行强制性手动重合的方式，整个变电站运行系统电源相对于分布式电源机组而言同样会出现非同期合闸问题，这对于整个变电站及配电网运行系统的影响无疑是极其严重的。
（二）分布式电源接入对系统进线重合闸影响的应对措施分析：很明显，在整个变电站运行系统处于正常运行状态下，系统过流开关装置的正常功率方向为线路流向母线位置方向。在系统电源进线位置出现上述瞬时性故障并知识系统电源进线端侧开关装置出现跳闸动作的情况下，流进过流开关位置的功率方向表现为母线流向线路方向。通过以上分析，可采取在变电站运行系统分布式电源进线端开关装置位置加装功率方向控制元件的方式，将流经过流开关装置以及母线电压的短路电路借助于TA/TV方式引入远程集控中心。借助于此种方式在开关装置位置执行自动重合闸动作的之前及时且有选择性的进行分布式电源运行机组的切除作业。以上措施的实践一方面解决了重合闸执行自动重合闸动作的非同期问题，另一方面也有效延长了分布式电源运行机组的使用寿命与可靠性。
二、分布式电源接入对变电站距离保护的影响及其应对措施分析
（一）分布式电源接入对变电站距离保护的影响分析：对于35kV及其以上电压等级的复杂性网络系统结构当中，线路主保护方式一般以距离保护为主。而在分布式电源运行机组借助于110kV单位电压等级母线线路与变电站运行系统进行接入处理的过程当中，与之相对应的针对故障线路所提供的短路电压单位时间增量极有可能导致变电站运行系统原有距离保护定制参数受到一定程度的影响。在针对分布式电源接入对变电站距离保护影响进行分析的过程当中，可分按照故障发生位置的差异性对其进行具体分析：首先，从瞬时性故障出现在运行系统电源进线段故障的情况下，因整个分布式电源运行机组的快速性切除处理，其接入并不会对整个变电站运行系统下既有的距离保护运行产生影响；其次，从瞬时性故障出现在非系统电源进线端位置的情况下，分布式电源运行机组的正向助增电流对于变电站距离保护的影响体现在对保护范围的缩小以及距离保护灵敏度这两个方面，但并不会使变电站距离保护丧失既有选择性。
（二）分布式电源接入对变电站距离保护影响的应对措施分析：在分布式电源运行机组失稳并前向故障发生线路进行正向助增电流电流的提供电流值高于分布式电源接入前整个变电站运行系统前速断保护整定值参数10%比例以上的情况下，可以判定整个分布式电源机组的接入会对变电站既有距离保护段的灵敏度产生显著影响。在此状态作用之下，为确保变电站运行系统既有距离保护段灵敏度的稳定发挥，应当针对整个分布式电源机组是否投入运行问题进行实时检测，并在此基础之上针对变电站运行系统距离保护段采取经由重新校验所获取的保护定值参数，以此确保变电站距离保护的有效性。
三、结束语
综上所述，在研究分布式电源接入对变电站继电保护影响的基础之上探求相应的改进方案，已成为现阶段确保整个变电站運行质量稳定且可靠的过程中所涉及到的最为关键的问题之一。总而言之，本文针对有关分布式电源接入对变电站继电保护影响相关问题做出了简要分析与说明，希望能够引起各方关注与重视。
参考文献
[1]赵月灵.李华忠.孙鸣等.分布式电源接入对变电站距离保护及重合闸的影响[J].电力系统保护与控制.2010.38.（20）
[2]于建成.迟福建.徐科等.分布式电源接入对电网的影响分析[J].电力系统及其自动化学报.2012.24.（01）
[3]李乃永.梁军.赵义术等.考虑分布式电源随机性的配电网保护方案[J].电力系统自动化.2011.35.（19）
[4]李峰.李兴源.郝巍等.不间断电力变电站中分布式电源接入系统研究[J].继电器.2007.35.（10）