分布式电源对配电网继电保护影响

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1、第33卷第5期华北水利水电学院学报V01．33NO．52012年10月JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower0ct．2012文章编号：1002—5634(2012)05—0050—03分布式电源对配电网继电保护的影响朱雪凌，刘佳，韩菲(华北水利水电学院，河南郑州450011)摘要：分布式电源环保、可靠，近年来发展较快．但该电源并网后会改变原有配电网的结构，进而改变故障电流的大小、流向、持续时间等．为解决此问题，构建了含

2、分布式电源的配电网模型，推导出分布式电源并网前后配电网故障电流的计算公式，分析了分布式电源对故障电流的助增和汲流作用．该分析结果为新型继电保护的配置和动作值整定提供了依据．关键词：分布式电源；配电网；继电保护；故障电流在全球电力供应面临能源短缺的大形势下，分护等．由于传统中、低压配电网通常是结构简单的单布式电源以其清洁、节省输配电资源和运行费用、供电源放射状网络，一般主馈线配置三段式电流保护，电可靠性高等优点获得了飞速发展¨．但分布式电即电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电源并网后，会改变原有配电网的结构，

3、从而影响到继流保护．3种电流保护的动作整定值和动作时限不电保护的配置和动作值的整定，主要体现在故障同，相互配合以满足对保护装置选择性、快速性、灵电流发生了较大变化这一方面．敏性和可靠性的要求．对于终端线路，其过电流保护的动作时限并不长，无需再装设电流速断保护或限1分布式电源时电流速断保护．对非全电缆线路，配置三相一分布式电源(DistributedGeneration，DG)，是指次重合闸，确保发生瞬时性故障时快速恢复供为满足用户的特定需求、支持现存配电网的经济运电．对分支线路上装设的重合器、分段器和熔断行、安装

4、在用户现场附近的容量为数千瓦到50MW器需相互协调．这种保护不具有方向性．的小型、与环境兼容的发电系统．主要包括光伏发3DG对配电网继电保护的影响电、风力发电、燃料电池发电、内燃机／燃汽轮机／微型燃汽轮机发电以及生物质能发电等．DG、储能DG并网后，配电网结构由单电源放射状网络单元和用电负荷共同组成微电网，通常以10kV电压变成了双端或多端电源供电的复杂网络．配电网中等级接入配电网．的潮流分布以及故障电流的方向、大小和持续时间DG的类型、容量和并网位置决定了所提供的等都将发生变化．这给主馈线电流保护、重合闸故障电

5、流．换流器、同步电机、感应电机等类型DG和分支线路上的常规保护带来了严重影响．的故障电流注入能力为1～10倍不等，不同容量和3．1DG对主馈线电流保护的影响并网位置的DG对配电网故障电流的影响不同．图1为含DG的配电网结构图，图2为图1中K。处短路的等值电路图．E，z分别为系统电源的2配电网及其继电保护配置电势和等值阻抗，，z。分别为DG的电势和等值与高压大电网的继电保护相比，配电网的保护阻抗，z，z：，z，分别为线路。，，的等值阻配置相对简单，主要有电流保护、电压保护和距离保抗，以上参数均取标幺值．收稿日期：2

6、012—03—02基金项目：河南省教育厅科学技术研究重点项目(12A470005，12A470006)．作者简介：朱雪凌(1966一)，女，河南周口人，教授，硕士，主要从事电力系统分析及继电保护方面的研究第33卷第5期朱雪凌，等：分布式电源对配电网继电保护的影响51路发生故障，保护动作仅隔离了系统电源与故障点的电气联系，而DG则有可能没有跳离线路，与配电网相连，继续工作，在电网中形成由DG单独供电的电力孤岛．这些孤岛仍保持功率和电压在额定值附近运行，给重合闸正常工作增加了非同期合闸和故障点电弧持续2个不利因素．3

7、．2．1非同期合闸图1含DG的配电网结构失去系统电源后，DG可能加速或者减速运行，致使电力孤岛与电网不能保持同步，出现一个相角差．由于非同期合闸引起的冲击电流很大，线路保护很可能再次动作，导致系统电源投入失败．3．2．2故障点电弧持续由于保护动作仅断开了系统电源，DG可能继LJU续向故障点提供短路电流，致使故障点不能熄弧．这图2K处短路的等值电路样瞬时性故障变成了永久性故障，重合闸失败．3．1．1导致部分线路的保护灵敏度增大为了消除这2个不利因素对重合闸的影响，需图1中K。点短路，DG并网前、后流过保护2的在DG

8、侧装设低周、低压解列装置，通过适当延长重故障电流分别为，，，，，．合闸动作时间使DG在合闸前断开与故障点的联．系，同时系统侧检线路无压，DG侧检同期．，K一s+l+，+3()，2ZZZZ3．3DG对支路重合器、分段器和熔断器的影响ElZ0+E0(Zs+Z1)重合器按反时限保护自动开断故障电流，并依，=一(2)照预定的延时和顺序进行多次重合；分段器能够记+z2+z]忆重合器