关键词：光伏电站；配网系统；故障特性分析；
1光伏电站故障特性分析
1.1光伏电站并网下的故障特性
在光伏电网站并网情况下，光伏电源对故障电流具有一定的提升或分流作用，这就导致在发生故障时灵敏度和保护范围发生变化，使相应的保护装置不正确动作。
（1）光伏电站接入系统后，故障位置位于馈线上端
图1.1 光伏电站接入系统馈线保护动作失误分析图
如图1.1，在BC段接入光伏电站1，AB段上K3出现故障，由光伏电站1所产生的反向故障电流将会传输给QF2保护装置，QF2没有设置电流方向判定的设备，如果光伏电站1容量在某一特定值以上时，产生的反向故障电流值将会大于QF2位置保护的电流保护整定值，这样保护系统就会不正确动作。对于QF3前保护的故障电流由于其供电源头与之不同，则不会受到影响，与光伏电网没有并网前的情况相同。
（2）相邻线
图1.2 光伏电站接入系统后的相邻线路动作失误分析
如图1.2，将光伏电站2接入到BC出口位置，假定相邻馈线AE上K4发生故障，QF4将会同时感受到光伏电站1、光伏电站2以及系统侧电源三方面所产生的电流，故障电流值有了较大幅度的提升，QF4动作的几率就会增加。QF3位置处所感受的故障电流主要是由光伏电站1和光伏电站2提供的，QF2位置感受到的故障电流则是由光伏电站1所提供的，如果光伏电站1和光伏电站2的容量超出一定数值，就会出现超出电流速断保护整定值的情况，造成保护误动作。
（3）光伏电站接入系统容量不同，且故障点也存在差异
图1.3 不同容量接入对保护灵敏性的影响分析图
如果K2为故障发生点，对故障做出保护反应的将是QF2。故障点的电流主要是来自于侧电源和光伏电站1。QF2的故障电流主要是侧电源所产生的电流，光伏电站1起到了一定的分流作用，降低了故障电流的数值，使QF2的故障反映灵敏度下降，如果分流作用较大，超过一定数值之后，QF2将会拒动。
如果K1为故障发生点，那么QF1保护将会同时感受到侧电源和光伏电站1所提供的电流，故障电流值增大，QF1误动作。
（4）光伏发电并网所导致的配电网电流保护范围变化
图1.4 光伏电站并网对保护范围的影响
未接入光伏电源前，QF2保护主要负责将K2点发生故障时的馈线切除，一旦QF2发生拒动现象，会由后备保护装置QF3执行切除任务。假定只有光伏电站2，如果K2发生故障，流经QF2的故障电流将会受到光伏电站2的影响，随着光伏电站2的容量增加而加大，对于QF3位置处的故障电流将会在光伏电站2分流作用的影响下减小，故QF2的保护范围将会增加，QF3的保护范围将会缩小。
1.2光伏电站故障特性的解决方案
1.2.1 110kV及以上光伏电站故障特性的解决方案
图1.5 110kV光伏电站接入系统典型接线图
图1.5为110kV光伏电站接入系统的典型接线图，我们做出了相应的继电保护配置方案，从而减小由于光伏电站接入配电网系统后对电网的影响。：
（1）升压站D站站内保护配置：主变配置双套主后一体化变压器保护，110kV配置母线保护、故障录波器，35kV配置母线保护、故障录波器。
对于D站升压变压器配置如下保护,并按下列原则进行整定：
1）高压侧后备保护：配置复压闭锁过流保护、零序（方向）过流保护、间隙零流保护和零序过压保护。
2）低压侧后备保护：配置复压闭锁过流保护、零序过流保护
（2）对于并网线路CD线线路保护：CD线配置后备保护、差动保护双套保护；D侧线路保护仅配置零序方向过流保护、纵联电流差动保护，C侧线路保护配置相间距离保护、接地距离保护、零序方向过流保护。重合闸方式C侧投检无压转检同期方式，D侧退出重合闸。
（3）对于并网线路的上级线路AC线保护：C侧线路保护仅配置零序方向过流保护、纵联电流差动保护，A侧线路保护配置相间距离保护、接地距离保护、零序方向过流保护。A侧重合闸为检无压转检同期方式，C侧重合闸为无检定方式，两侧重合闸时间应配合整定，确保C侧先重合，A侧后重合。同时，要求C侧保护在开关偷跳时不重合，这是为了避免C侧开关偷跳时按照无检定方式直接重合而造成的光伏电站与系统非同期重合现象。
（4）AC线、BC线要求更换为光差保护，且AC线、BC线C站侧保护动作后应联跳CD线开关；
（5）C站110kV备自投装置增加联跳功能，跳开工作电源时，联跳CD线开关。
论文作者:王慧娟
论文发表刊物:《中国电业》2019年16期
论文发表时间:2019/11/29
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