摘要：分布式发电又被称为分散式发电，是一种利用多种小型电网连接设备进行发电和储能的技术，利用分布式发电对电网进行继电保护，可以提高电力系统故障检测效率，对维护电网安全运行具有重要影响。本文基于分布式发电对电网继电保护产生的影响进行阐述，希望相关人员能增强国家电网运行的安全与稳定。
关键词：分布式发电；国家电网；继电保护
前言
继电保护是指对电力系统进行故障、异常检测，对故障进行直接隔离并向相关人员发送警报的重要措施，科学的继电保护规划与先进的继电保护装置能够有效提高国家电网运行的安全性与稳定性。分布式发电具有极强的环保性与高效性，将该技术与继电保护充分融合，能够对电网输配送的电能进行控制和管理。
一、分布式发电与继电保护概述
（一）分布式发电
1.基本特性
随着社会经济与科学技术的发展进步，国民对供电质量的要求越来越高，国家电网作为全国电网的总管理系统，必须要做好电网继电保护工作，否则会影响大部分国民的用电质量。现阶段，经过相关研究人员对电网的输配电技术不断进行深化研究，使得分布式发电技术得到良好应用，该技术具有极强的环保性与高效性，符合资源节约型、环境友好型社会建设目标，对保证国家电网运行安全与稳定具有重要意义，不仅能够满足大部分国民的用电需求，还能满足小部分特殊国民的供电要求，是国家电网健康运营的强有力支持[1]。
2.应用优势
分布式发电在实际应用中能够呈现出明显优势，首先它可以对国家电网中的故障和异常进行即时检测，在发现故障的第一时间对故障进行隔离，并向相关工作人员发出警报，以便工作人员尽快处理故障问题，可以有效提高电网运行的安全性。其次，由于分布式发电是由多种小型连接设备组成的综合性系统，所以在某连接设备出现故障时，其他设备仍然可以继续运行，能够弥补传统集中供电方式的不足，具有较高的可靠性，对维护国家电网运行稳定性产生良好促进作用。除此之外，分布式发电能够提高电网各项资源的利用率，主要原因是该技术的损耗相对于传统发电技术较低，不需要建立专门的输配电站，降低了成本资源。
（二）继电保护
继电保护装置的主要功能作用是对电网运行中的各种故障与异常进行监督、检测，与分布式发电存在交叉部分，因而分布式发电可以对继电保护产生一定影响。目前，电网采用的继电保护形式是：1.在电力系统内部设置断路保护器，在电力系统出现断路故障时，继电保护装置会利用三段式电流保护、三相一次重合闸以及过流后加速等方式防止供电断流；2.在电网各个支路上安装熔断器，该继电保护装置将电流当做风险判断标准，当电流过大时，会利用时间极差对电网的故障线路进行隔离和切断操作，避免因电流超出线路可容范围引发安全事故。
二、分布式发电对电网继电保护产生的影响
（一）分布式发电对电网的接入进行保护
国家电网关系着各地域国民的用电质量，不论是从满足国民生活生产需求角度来讲，还是从资源能源持续发展角度来说，相关人员必须对分布式发电提高重视，对其进行深化研究，将该技术与电网继电保护有机结合，为保障国家电网运行安全和稳定提供强有力支持。利用分布式发电技术对电网的接入进行保护，必须满足“孤岛检测”这一基本要求，只有分布式发电系统充分掌握孤岛运行情况，才能及时发现并解决运行故障，保证继电保护装置正常发挥作用。
本文以被动式孤岛检测为例进行简要叙述。被动式孤岛检测是继电保护的两种表现形式之一，采用被动测量的形式对孤岛运行情况进行监测，在分布式发电系统中，会对电网接入点的电压、谐波、频率等数据进行检测，若是孤岛运行出现异常问题，上述数据会出现明显波动，此时为了保证电网正常运行，分布式发电系统会根据被动孤岛检测传输过来的数据，对异常线路和设备进行断电处理。被动孤岛检测具有响应速度快和灵敏度高的优点，应用频率变化率继电器对电网进行继电保护，能够提高继电保护的质量与效率[2]。被动孤岛检测的基本原理如下图所示，其中图1是分布式电源接入电网的接线图，图2是配电网系统等效电路图，图3是电压相量变化图。
图1 分布式电源接入电网的接线图
图2 配电网系统等效电路图
图3 电压相量变化图
（二）对自动重合闸产生的影响
1.给自动重合闸造成压力
当前，国家电网采用的发电形式为放射性发电，如果电力系统出现小型故障问题，故障电路会在短时间内进行自我调节并回复供电，自动重合闸不会因此受到影响。但是在同等状况下，分布式发电技术却无法保障自动重合闸的安全，主要原因是分布式发电技术覆盖范围内的电源负荷值会在线路跳闸之后出现大幅度上升的现象，如果不能及时进行调整，就无法保证电网的电压与功率处于额定范围，尽管电网此时仍然处于正常运行状态，但自动重合闸却承受着极大压力。
2.自动重合闸压力过大的后果
如果自动重合闸所承受的压力过大，会产生两种情况：一是线路故障位置出现线路重燃问题，二是电网出现非同期合闸问题。前者发生原因为分布式发电技术不能对电网的电压进行检测，在故障出现之后没能及时停止向故障点输电；受分布式发电技术的影响，故障位置的电弧无法自行断开熄灭，当电流经过自动重合闸时，会对外部绝缘体造成一定损坏，导致电弧重燃，若相关人员没有及时发现问题，自动重合闸就会由短暂性故障变成永久性故障。在电网正常运行前提下，在侧电源断开到自动重合闸开始运行这一段时间里，分布式发电设备的运行速度与侧电源的运行速度并不一致，不论是加速还是减速都会导致二者出现相角差；由于相角差对继电保护具有直接影响，所以当相角差超过一定范围时，分布式发电的继电保护装置便无法发挥效用，导致自动重合闸失去调节故障的功能[3]。如果自动重合闸所承担的冲击电流过大，会给整个分布式发电设备的运行安全造成不利影响，严重影响国家电网的供电质量。
3.科学应用分布式发电技术
通过分析上述内容，尽管分布式发电技术能够为继电保护产生积极影响，但同样会产生消极影响，为了能够充分发挥分布式发电技术的功能作用，维护电网与设备的运行安全，相关人员应科学使用分布式发电技术，尽量解决自动重合闸所引发的问题。对此，可以将分布式发电装备当做电力系统的供电子系统，专门为部分继电保护装置供电，如果电网某段线路出现故障，分布式电源装备与总电源都会为该线路提供电量，二者会因为形成短路电流而相互抵消，自动重合闸便不会因为电流过大出现问题。由于继电保护装置与分布式发电装置存在一定共同性，所以二者在一定情况下会因为互不影响而产生无法准确预测故障位置实际电流的问题，既想要保证分布式发电装置与继电保护装置同时发挥作用，又想准确测量故障点电流且避免自动重合闸出现非同期合闸现象，国家电网相关工作人员必须科学应用分布式发电技术，积极分析将该技术引入电网所带来的系列性影响，尽量避免可能会对电网运行安全造成冲击的现象发生。
结束语
综上所述，分布式发电对电网的继电保护具有重要意义，已经成为促进电力事业发展进步的关键手段。相关人员应充分认识到该技术的重要性，将其与继电保护装置相结合，制定科学合理的分布式发电与电网继电保护执行规划，为维护电网供电安全与持续稳定提供保障，努力提高供电质量，尽力避免故障风险。
参考文献：
[1]齐炳旭，孙云超，王礼宁，等.分布式发电对配电网继电保护的影响分析[J].山东工业技术，2018（01）：164.
[2]吕会玲.配电网继电保护受分布式发电的影响分析[J].中国高新技术企业，2017（12）：259-260.
[3]孙倩琳，许晓峰，蔡成.分布式发电对配电网的影响及应对策略[J].黑龙江科技信息，2016（34）：74.
论文作者:林叶青
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/6
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