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探究分布式發(fā)電對配電網(wǎng)繼電保護的影響

來源:武漢瑞力特電氣技術(shù)有限公司   2017年04月06日 11:42  

      傳統(tǒng)的配電網(wǎng)為單電源的放射連式結(jié)構(gòu),分布式發(fā)電DG置入配電系統(tǒng)網(wǎng)總后,放射鏈?zhǔn)脚潆娋W(wǎng)絡(luò)由整體轉(zhuǎn)變?yōu)樾⌒头植茧娫吹挠性淳W(wǎng),同時也不在表現(xiàn)為單一模式的由變電站進行限流。伴隨著分布式發(fā)電DG在配電網(wǎng)中廣泛是使用,相關(guān)部門就應(yīng)對配電網(wǎng)的繼電保護體系進行重新調(diào)整,考慮其與配電網(wǎng)繼電保護之間的配合關(guān)系。

      分布式發(fā)電一般簡稱為DG,其概念之的是在使用人員現(xiàn)場或比較接近用電場所的位置放置小型的發(fā)電機組,一般發(fā)電機組的功率小于3×107W,用來保證某些特殊用戶的要求,對當(dāng)前用用的配電網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟運轉(zhuǎn)起著支持的作用,亦或是同時保證上述兩個方面的需求。這沒較小的發(fā)電機組主要有燃料電池、小型的光伏發(fā)電設(shè)備、小型的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等構(gòu)成,或使用燃?xì)廨啓C同燃料電池共同組合。因為其設(shè)備距離用戶的位置較為接近,因此增強了使用的可靠性及供電的穩(wěn)定性,提高了供電質(zhì)量,保證用戶供電安全。

      隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,周邊環(huán)境的需求及電力市場的不斷擴張等原因的共同作用,促使分布式發(fā)電逐漸成為當(dāng)前較為重要的選擇能源之一。分布式發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點在于包含了當(dāng)?shù)剌^為容易獲取的可再生能源和石化類燃料,大大的提高了能源的利用效率。隨著人們生活水平的提高和社會的快速發(fā)展,近幾年發(fā)現(xiàn)了隆冬及盛夏時期用電較為緊張,如果為了保證用電高峰期的峰荷而進行新電廠的建設(shè),其投入資金較為巨大,且經(jīng)濟收益較低,不利于經(jīng)濟發(fā)張。近些年,分布式發(fā)電系統(tǒng)憑著它與環(huán)境良好的兼容性,靈活的發(fā)電形式及資金投入低等優(yōu)點收到相關(guān)人員的廣泛關(guān)注,其與電網(wǎng)相結(jié)合不但可以增強系統(tǒng)的靈活性能,同事也提高了整體的安全性能及可靠性能,降低資金投入。另外,分布式飯店系統(tǒng)也適應(yīng)當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn),為環(huán)保工作減輕了負(fù)擔(dān)。

      通過對分布式發(fā)電系統(tǒng)及集中供電系統(tǒng)的詳細(xì)分析,發(fā)現(xiàn)其具有以下幾方面的特點:其一,由于在分布式發(fā)電系統(tǒng)中,每個發(fā)電站都是獨立的,用戶可以進行單獨操作,因此,不會出現(xiàn)大范圍停電情況,穩(wěn)定性能可靠;其二,對大范圍電網(wǎng)的安全有著較好的彌補作用,當(dāng)意外出現(xiàn)是可以繼續(xù)保持供電,為電路提供補充;其三,可以對供電范圍內(nèi)的供電質(zhì)量及性能進行監(jiān)管,特別使用與農(nóng)村、山區(qū)、發(fā)展中城市等,為環(huán)保工作減輕負(fù)擔(dān);其四分布式發(fā)電系統(tǒng)的電損耗較低,不需要建設(shè)配電站,進而降低供電成本,減少資金投入;其五,可以良好是適應(yīng)各種特殊需求;其六,操作方便、快捷,因為其參與運行的系統(tǒng)較少,有助于全自動化的實施與推行。

      伴隨著電力市場的不斷*,競爭力也逐漸增強,分布式發(fā)電系統(tǒng)在市場中逐漸收到人們的重視,廣泛應(yīng)用于對配電網(wǎng)繼電保護方面來,并同當(dāng)前的電力系統(tǒng)進行融合,形成更為靈活、性能更為良好的電力系統(tǒng),增強了社會的能源使用率,進一步保證供電系統(tǒng)安全性及穩(wěn)定性。分布式飯店系統(tǒng)的并網(wǎng)操作對當(dāng)前配電結(jié)構(gòu)及電流分布、大小等都有一定的影響,因此,對配電網(wǎng)的運行及控制方面也造成了一定影響。以往的配電網(wǎng)的形式為電源輻射型網(wǎng)絡(luò),繼電保護是依照輻射網(wǎng)絡(luò)進行整合與設(shè)定的,分布式發(fā)電系統(tǒng)介入以后,由單一輻射網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)殡p端或多端輻射網(wǎng)絡(luò),配電網(wǎng)的電流大小及方向也發(fā)生了改變,這樣無疑為繼電保護及動作值得設(shè)定工作增添了困難。分布式發(fā)電系統(tǒng)介入配電網(wǎng)后,無源網(wǎng)絡(luò)也轉(zhuǎn)變?yōu)榘?、小型電源的有源網(wǎng)絡(luò),轉(zhuǎn)變了以往的單一導(dǎo)向負(fù)荷模式。放射鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是在假定配電系統(tǒng)上設(shè)計你的,對配電網(wǎng)短路分流的分布進行了改變,將對電力系統(tǒng)中安全設(shè)備及動作增添難度,極容易造成安全設(shè)備及繼電保護無法準(zhǔn)確運行。分布式發(fā)電系統(tǒng)的運行容易造成繼電保護失去作用。

      分布式發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)的故障電流很容易造成流經(jīng)繼電器的電流過高,使繼電器損壞,失去保護作用。DG連入配電網(wǎng)系統(tǒng)以后,容易造成繼電保護操作失誤,相鄰間的故障容易造成*的線路出現(xiàn)跳閘問題。配電網(wǎng)的故障水平的改變,運行方式的變化、電源種類及數(shù)量的增加或減少都可能對電流保護構(gòu)成威脅。因此,配電區(qū)的分布式容量很大,會導(dǎo)致電流大幅度改變,這就要增強其保護裝置及斷路器的容量。

      分布式發(fā)電系統(tǒng)中的電源進入電力系統(tǒng)以后,去出以上對系統(tǒng)造成的影響以外,還包含一些其他方面的影響,需建立固定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,相關(guān)的條例、法規(guī)等進行約束,創(chuàng)建適應(yīng)儀班DG及配電網(wǎng)的并網(wǎng)條款。同時為了更好的將配電網(wǎng)同分布式發(fā)電系統(tǒng)進行融合,使其相互協(xié)調(diào),就與在線的檢測技術(shù)、電力系統(tǒng)的動態(tài)檢測、定位系統(tǒng)技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)等相關(guān)聯(lián)。并且,分布式發(fā)電系統(tǒng)還容易對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性造成一些不利作用。

      當(dāng)前,我國分布式發(fā)電電源同配電網(wǎng)的連接方法采用小型分布式電機組進行連接,利用110kv終端變電站進行結(jié)合并網(wǎng)。一般在0kv、35kv母線上介入,經(jīng)過專線并網(wǎng)。

      在分布式發(fā)電電源同配電電網(wǎng)相連接前,配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)為電源輻射狀。110kv并網(wǎng)變電場中變壓器的中性點利用電阻接地或直接接地模式運行。但為了更好的增強線路起始端電流的敏感度,中性點的電流不進入運行。當(dāng)分布式發(fā)電遠(yuǎn)遠(yuǎn)從35kv的母線連接后,為了保證變壓器安全,需對變壓器中110kv中性點的零序進行保護。只有之二楊,配電網(wǎng)發(fā)生零序改變時,對其進行的防護范圍才可以相應(yīng)轉(zhuǎn)變,進而確保零序保護具有選擇性。

      盡管我國目前的電力供電系統(tǒng)仍采用集中式大范圍電網(wǎng),但在不久的將來,電力部門的發(fā)展方向必將轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际桨l(fā)電。在國外的一些國家已認(rèn)清形勢,開始對分布式發(fā)電系統(tǒng)進行深入探索。我國對此仍處于發(fā)展時期,應(yīng)大力宣傳分布式發(fā)電系統(tǒng),鼓勵相關(guān)人員進行深入研究與推廣。

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