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【摘 要】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。
【关键词】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
（一）继电保护的拒动、误动
正常来说电力系统中的潮流是单向的，也就是说，如果系统发生故障的话，那么故障电流是从配电网的系统电源侧流向配电网线路的故障发生点，在这种情况下对故障电流存在影响的主要是线路的阻抗。如果将分布式电源接入电力系统之后的话，在电力系统发生故障时，就会引入一些额外的线路故障电流源，这样电路上就会存在着双向的故障电流，在使用分布式电源向着线路的故障点处注入短路电流的话，那么主馈线上的继电保护装置所检测到的线路故障电流值也会随之减少，而在这种情况下对配电网的继电保护装置的动作灵敏度会造成严重的影响，使之出现拒动、误动的现象，不能有效的对配电网起到保护的效果。
（二）电力系统潮流非单向性
配电网运行的过程中，传统的电网系统是由一个单电源网络组成的，拓扑结构主要是呈辐射状，其方向是由电力系统侧流向负荷侧，而要将分布式电源连接到配电网系统中的话，就会将变电系统的的电源变成一个多电源网络，在电力系统正常运行的情况下，一旦系统供需出现不平衡的现象，就会产生反向的潮流现象，如果继续采用传统的电网继电保护的话，会对继电保护造成极大的影响，也就是说，如果要将分布式电源接入配电网系统中，对配电网继电保护装置的要求也会更高。另外，如果电力系统的总供需平衡的话，可再生能源的间歇性特点对地域性、周边气候环境有着较强的依赖性。因此，它的出力很难对其进行预测，而在这种情况下，配电网系统的潮流正向时由可能出现反向的现象，对配电网继电保护的判断产生影响。
（三）对电网运行的安全造成影响
传统的配电网系统时一种辐射状的单电源供电系统，如果电网系统中出现故障电流或单向潮流的话，原有的继电保护装置将会及时、快速、有效的清除电流故障，对电网运行的安全性有着极大的保障，然而，在接入分布式电源之后，电力系统中的电路结构会发生形式上的变化，也会对原有的继电保护系统的安全性造成一定的影响。另外，引入分布式电源的话，对电力系统也会造成一定的安全影响，例如，对设备造成的损坏，分布式电源会导致大量的故障电流出现，一旦超出了电网设备额定短路电流值的话，那么，就会造成电力设备出现安全问题。
三、分布式电源接入配电网的技术管理
分布式电源继电保护的专业技术管理工作首先是对分布式电源接入配电网的继电保护配置进行专业设计审查。 对于分布式电源接入系统方案的继电保护的配置，设计单位、专业部门在深入研究分布式电源的示范工程后，依据 《国家电网公司关于印发分布式电源接入系统典型设计的通知》，并结合当地配电网的实际运行情况，因地制宜制定分布式电源接入配电网的继电保护技术规范，为分布式电源的接入提供专业依据。
（一）对分布式电源的继电保护的总技术要求
分布式电源继电保护的设置应满足继电保护 4 性的要求，并考虑在不同的运行方式下，分布式电源的逆变电源、变压器、线路等电气设备不得失去保护。
（二）对分布式电源的继电保护配置的具体要求
1.分布式电源并网电压等级可根据装机容量进行初步选择：8kW 及以下可接入 220V；8～400kW 可接入380V；400～6000kW 可接入 10kV；5000～30000kW 可接入 35kV。 并网电网等级应根据实际条件，通过技术经济比较论证，若高低两级电压均具备接入条件，应优先采用低电压等级接入。
2.分布式电源可以专线或 T 接方式接入系统。 各种接入系统方式的线路保护配置原则应根据实际接入条件分别考虑。
①专线接入的保护配置要求：全电缆线路或架空线路接入，且线路短于 3km，线路两侧宜配置光纤差动保护。对采用电流保护的， 光伏电站侧为躲过正方向的负荷电流，应要求设方向保护；由于光伏电站的短路电流输出相对不大，小于 1.5 倍的额定电流，变电站侧定值上应校核躲过反方向的故障电流， 电流保护一般考虑不带方向保护。 分布式电源专线接入时，专线线路可不设或停用重合闸。 如需投入重合闸，则宜增加重合闸检无压功能。 ②公用线接入的保护配置要求：由于公用线 T 接点众多，因此不考虑光纤差动保护，仅设置过电流保护，对保护定值深入变电站内部造成保护不配合的， 则应发联系单告知变电站，并取得变电站提供的相应的同意书。 共用线投入自动重合闸，宜增加重合闸检无压功能；条件不具备时，应校核重合闸时间与分布式电源并、离网控制时间配合。
3.总装机容量大于 2000kW 的分布式电源接入电网的变电站侧， 配置电压应取自高压侧母线的故障解列装置。 变电站高压电源进线故障时，故障解列动作于与分布式电源的连接的断路器。 以避免变电站高压进线瞬时故障后断路器重合对分布式电源电站侧的设备造成冲击、损坏。
（三）分布式电源电站侧保护配置的要求
分布式电源电站如有高压配电室时， 其高压侧应装设电压频率保护装置。 其电压模拟量宜取自高压侧，保护作用于跳高压侧线路开关。 对高压配电室还有其他负荷线路的，则动作于各发电出线并网开关。 分布式电源电站发电时，电压、频率异常保护必须投入运行。
1.防孤岛现象保护：如分布式电源接入系统的变电站侧未配置故障解列装置连接分布式电源接入开关的，则变电站必须配置具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接能力的防孤岛保护。 对于非计划孤岛，防孤岛现象保护应保证在孤岛发生时分布式电源并网专用低压断路器跳开（将光伏电站与电网断开）时间不得大于 2s。
2.逆功率 保护 ：并网电站接入企业 （用户 ）内部电网，并设计为不可逆流并网方式时，应配置逆功率保护。在用户与公用电网的公共连接点检测到逆向电流超过光伏电站额定输出的 5%，专用低压断路器逆功率保护应在0.5～2s 内断开光伏电站分布式光伏并网。
3.变压器出线保护：对于变压器小于 2000kVA 的，一般可以不要求装设差动保护，仅设置两段式过流保护，其中过流 I 段可无延时出口。 800kVA 及以上的变压器应装设瓦斯保护；全密封式变压器根据厂家配置，装设瓦斯或压力释放保护。
结束语
分布式电源在使用的过程中，能源利用率极高，而且，对环境产生的负面影响也极小，能够有效地提高能源供应的可靠性以及经济效益。当然，分布式电源作为配电网中的新型供电模式，在未来的发展中也是电力系统中广泛应用的一种电源供电模式，通过文章对分布式电源对配电网继电保护的影响分析，也针对各类影响因素提出了解决方案。
参考文献：
[1]刘佳. 含分布式电源的配电网保护技术研究[D].华北水利水電大学，2013.
[2]陈璐璐. 含分布式电源的配电网保护方案设计[D].南京理工大学，2014.
[3]沈梓正. 含分布式电源的配电网继电保护方案研究[D].华北电力大学，2013.
【关键词】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
（一）继电保护的拒动、误动
正常来说电力系统中的潮流是单向的，也就是说，如果系统发生故障的话，那么故障电流是从配电网的系统电源侧流向配电网线路的故障发生点，在这种情况下对故障电流存在影响的主要是线路的阻抗。如果将分布式电源接入电力系统之后的话，在电力系统发生故障时，就会引入一些额外的线路故障电流源，这样电路上就会存在着双向的故障电流，在使用分布式电源向着线路的故障点处注入短路电流的话，那么主馈线上的继电保护装置所检测到的线路故障电流值也会随之减少，而在这种情况下对配电网的继电保护装置的动作灵敏度会造成严重的影响，使之出现拒动、误动的现象，不能有效的对配电网起到保护的效果。
（二）电力系统潮流非单向性
配电网运行的过程中，传统的电网系统是由一个单电源网络组成的，拓扑结构主要是呈辐射状，其方向是由电力系统侧流向负荷侧，而要将分布式电源连接到配电网系统中的话，就会将变电系统的的电源变成一个多电源网络，在电力系统正常运行的情况下，一旦系统供需出现不平衡的现象，就会产生反向的潮流现象，如果继续采用传统的电网继电保护的话，会对继电保护造成极大的影响，也就是说，如果要将分布式电源接入配电网系统中，对配电网继电保护装置的要求也会更高。另外，如果电力系统的总供需平衡的话，可再生能源的间歇性特点对地域性、周边气候环境有着较强的依赖性。因此，它的出力很难对其进行预测，而在这种情况下，配电网系统的潮流正向时由可能出现反向的现象，对配电网继电保护的判断产生影响。
（三）对电网运行的安全造成影响
传统的配电网系统时一种辐射状的单电源供电系统，如果电网系统中出现故障电流或单向潮流的话，原有的继电保护装置将会及时、快速、有效的清除电流故障，对电网运行的安全性有着极大的保障，然而，在接入分布式电源之后，电力系统中的电路结构会发生形式上的变化，也会对原有的继电保护系统的安全性造成一定的影响。另外，引入分布式电源的话，对电力系统也会造成一定的安全影响，例如，对设备造成的损坏，分布式电源会导致大量的故障电流出现，一旦超出了电网设备额定短路电流值的话，那么，就会造成电力设备出现安全问题。
三、分布式电源接入配电网的技术管理
分布式电源继电保护的专业技术管理工作首先是对分布式电源接入配电网的继电保护配置进行专业设计审查。 对于分布式电源接入系统方案的继电保护的配置，设计单位、专业部门在深入研究分布式电源的示范工程后，依据 《国家电网公司关于印发分布式电源接入系统典型设计的通知》，并结合当地配电网的实际运行情况，因地制宜制定分布式电源接入配电网的继电保护技术规范，为分布式电源的接入提供专业依据。
（一）对分布式电源的继电保护的总技术要求
分布式电源继电保护的设置应满足继电保护 4 性的要求，并考虑在不同的运行方式下，分布式电源的逆变电源、变压器、线路等电气设备不得失去保护。
（二）对分布式电源的继电保护配置的具体要求
1.分布式电源并网电压等级可根据装机容量进行初步选择：8kW 及以下可接入 220V；8～400kW 可接入380V；400～6000kW 可接入 10kV；5000～30000kW 可接入 35kV。 并网电网等级应根据实际条件，通过技术经济比较论证，若高低两级电压均具备接入条件，应优先采用低电压等级接入。
2.分布式电源可以专线或 T 接方式接入系统。 各种接入系统方式的线路保护配置原则应根据实际接入条件分别考虑。
①专线接入的保护配置要求：全电缆线路或架空线路接入，且线路短于 3km，线路两侧宜配置光纤差动保护。对采用电流保护的， 光伏电站侧为躲过正方向的负荷电流，应要求设方向保护；由于光伏电站的短路电流输出相对不大，小于 1.5 倍的额定电流，变电站侧定值上应校核躲过反方向的故障电流， 电流保护一般考虑不带方向保护。 分布式电源专线接入时，专线线路可不设或停用重合闸。 如需投入重合闸，则宜增加重合闸检无压功能。 ②公用线接入的保护配置要求：由于公用线 T 接点众多，因此不考虑光纤差动保护，仅设置过电流保护，对保护定值深入变电站内部造成保护不配合的， 则应发联系单告知变电站，并取得变电站提供的相应的同意书。 共用线投入自动重合闸，宜增加重合闸检无压功能；条件不具备时，应校核重合闸时间与分布式电源并、离网控制时间配合。
3.总装机容量大于 2000kW 的分布式电源接入电网的变电站侧， 配置电压应取自高压侧母线的故障解列装置。 变电站高压电源进线故障时，故障解列动作于与分布式电源的连接的断路器。 以避免变电站高压进线瞬时故障后断路器重合对分布式电源电站侧的设备造成冲击、损坏。
（三）分布式电源电站侧保护配置的要求
分布式电源电站如有高压配电室时， 其高压侧应装设电压频率保护装置。 其电压模拟量宜取自高压侧，保护作用于跳高压侧线路开关。 对高压配电室还有其他负荷线路的，则动作于各发电出线并网开关。 分布式电源电站发电时，电压、频率异常保护必须投入运行。
1.防孤岛现象保护：如分布式电源接入系统的变电站侧未配置故障解列装置连接分布式电源接入开关的，则变电站必须配置具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接能力的防孤岛保护。 对于非计划孤岛，防孤岛现象保护应保证在孤岛发生时分布式电源并网专用低压断路器跳开（将光伏电站与电网断开）时间不得大于 2s。
2.逆功率 保护 ：并网电站接入企业 （用户 ）内部电网，并设计为不可逆流并网方式时，应配置逆功率保护。在用户与公用电网的公共连接点检测到逆向电流超过光伏电站额定输出的 5%，专用低压断路器逆功率保护应在0.5～2s 内断开光伏电站分布式光伏并网。
3.变压器出线保护：对于变压器小于 2000kVA 的，一般可以不要求装设差动保护，仅设置两段式过流保护，其中过流 I 段可无延时出口。 800kVA 及以上的变压器应装设瓦斯保护；全密封式变压器根据厂家配置，装设瓦斯或压力释放保护。
结束语
分布式电源在使用的过程中，能源利用率极高，而且，对环境产生的负面影响也极小，能够有效地提高能源供应的可靠性以及经济效益。当然，分布式电源作为配电网中的新型供电模式，在未来的发展中也是电力系统中广泛应用的一种电源供电模式，通过文章对分布式电源对配电网继电保护的影响分析，也针对各类影响因素提出了解决方案。
参考文献：
[1]刘佳. 含分布式电源的配电网保护技术研究[D].华北水利水電大学，2013.
[2]陈璐璐. 含分布式电源的配电网保护方案设计[D].南京理工大学，2014.
[3]沈梓正. 含分布式电源的配电网继电保护方案研究[D].华北电力大学，2013.