摘要：随着分布式电源（Distributed Generation，DG）在配电网系统中越来越多的应用，配电网系统中电流流动方向就发生了相应的变化，同时在不同的接入点和不同的故障发生点，系统的电流保护也会出现相应的问题，那么传统的三段式电流保护的方法将不再可靠，同时继电保护装置的误动性和拒动性，也会造成配电网系统故障的放大甚至蔓延，将会严重影响电网系统供电的可靠性。因此，对分布式电源的接入配电网系统的保护研究，具有非常重要的现实意义。
关键词：分布式电源配电网；聚类算法；保护代理
引言
合理的分布式电源能够增加配电网的可靠性，在一定程度上降低线路的损耗，改进负荷功率因数等，对整个线路的安全稳定运行有着重要的促进性作用。因此，随着分布式电源的发展，应当要对配电网的接纳能力进行分析，为配电网的安全运行提供保障。
1 分布式电源的并网方法
依照分布式电源的电容不一样，分布式电源连接配电网的电压等级正常是400V～110kV。不同电压等级的配电网连接方式不一样，分布式电源的连接会存在差异，基本是利用变电站主线连接和警告馈线接入。当分布式电源电容很大时，正常连接35kV或更大电压等级的系统；电容比较低时正常连接10kV主线或直接连接到馈线；假如是更小的电容的分布式电源可连接400V的低压配电网。
2 配电网接纳分布式电源的准入及接入条件
2.1 分布式电源准入容量限制因素
分布式电源接入到配电网中是有一定的容量限制的，从技术方面来看，准入容量可以分为静态安全限制和动态安全限制两种类型。其中，静态安全限制条件主要是指分布式电源接入到配电网中后，系统负荷电源充足，节点电压不越限，输电设备不过载，并保证供电质量变化不超标。而动态安全限制条件则是指当分布式电源接人配电网后，若是配电网发生了故障，能够保证短路的电流不超过开断容量，继电保护能够正常切除故障，线路中的电压、频率等能够在正常范围水平内。
2.2 分布式电源接入对维护管控的影响
当程序正常运转时，分布式电源和系统电源同时给下游负载送电。当程度发生错误时，分布式电源的连接变化了原设配网故障时短路电路同时干扰每个节点的电压和电流分布，给维护系统的影响有：（1）致使保护拒动或误动；（2）干扰断路器的重合闸；（3）干扰备用电源的智能运转；（4）干扰单元内线路的维护。可见，分布式电源连接配电网对传统配电网的维护带来极大的难题，一定要提出相应的解决措施。
2.3 分布式电源接入条件
分布式电源接入到配电网中有一定的技术要求和条件：①分布式电源接入配电网后能够保证电能的有效传输和配电网的稳定性，若是分布式电源接入到线路中会影响整个线路的正常运行，那么这种情况是不可以接入线路的。②分布式电源的总容量不宜超过上级变压器供电区域内最大负荷的1/4，因此，当公共连接点出接入两个及以上的电源数量时，应当要综合考虑其对配电网的影响。③从经济的角度考虑，当分布式电源采用低一等级电压接入到高一等级电压线路时，可以采用低一电压等级进行接入。
3 影响
3.1 故障时对短路电流的影响
系统在运行的情况下，分布式电源利用负荷支路可以面向系统来对某种功率进行输送。当发生故障时，故障点将会同时接收到来自系统供电电源和分布式电源两边传输过来的短路电流。而发生故障点的短路电流此时发生了很大的变化，与在单一供电系统时所传输的短路电流并不相同。出于接入部位较为复杂，短路电流在具体方向上同样也可能有所转变。而我们习惯将继电保护装置装在开关处，如此，可以对短路电流进行灵敏地感应。但是在这种形势下，保护动作就有可能会失真。
3.2 分布式电源接入末端母线
1）若分布式电源并未接入系统，在系统自身的保护选择性的基本原则下，线路L2上的K1点将会出现故障，R2应该发起动作和对故障进行切除。分布式电源DG1，利用线路L3、L4可以向K1故障点输送某种故障电流，且其方向完全相反。根据三段式保护，如果分布式电源容量相对偏大，那么反方向上的流过R3的电流将大于R3正方向的电流，同时R4在闭锁时没有任何的方向性，所以，R3、R4很可能出现误动作。从动作时间上看，R4相较于R3明显要短。所以，R4更容易产生误动作。2）若L3线路的末端和L4母线靠近的部位K2点发生故障，而分布式电源DG1相对比系统电源S，R3距离分布式电源DG1较远，R3故障电流大部分情况下是由于系统电源引起。那么R3的动作将不会有太大的变化，而R4则很可能引起误动作。同时，在分布式电源DG1的下游，将显现为孤岛的运行形态。并且，电能的品质不够、电网连接问题以及其他非计划性因素都会对电网系统和用户设备安全造成影响。出于种种考虑，不论R4在故障情况下有无动作，当感知电压降低后，分布式电源均会和系统之间进行自动解列。
图1 分布式电源接于末端母线分析
4 分布式电源配电网继电保护优化
4.1 对电流保护进行改进和优化
当前，传统的电流保护方式已经不能够实现对于分布式电源的有效保护，更加不能够满足所接入的配电网保护所提出的特殊要求，这样的背景下，对于电流保护的改进以及优化则势在必行。而在实现对于电流保护的有效改进与优化之后，则能在很大的程度上，保证分布式电源在对原有保护装置进行快速适应的基础上，同时有效的避免了所新增的分布式电源影响当前的继电保护装置，也不用对其进行比较大的一些改动。同时也有效的降低了人力资源的浪费与人力的输出，对于成本也进行了良好的控制与管理，具有明显的优势地位。
4.2 从配电网网损的角度分析
分布式电源接入到配电网中会降低网损，在负荷节点处注入功率，使得配网传输线上所需要传输的功率总值降低，因此，网损的程度就会降低，从经济的角度来看，这对配网的运行是有利的。当分布式电源的接入位置不变，而注入的容量增大时，配网线路的损耗先减小后增大。若是某一节点处所接入的容量大于该节点处的负荷容量，那么将会引起功率的翻转，威胁系统的安全性。由此可见，由于分布式电源的接入会降低配网线路的损耗，因此，现阶段并不需要其他措施来对其进行改善，但需要注意的是，若是分布式电源接入的容量不合适，那么就会导致配网线路损耗的增加，起到负面影响。因此，必须要合理确定准入容量，相关人员在接入分布式电源的时候，应当要根据实际情况计算好容量，然后通过合理的方式来接入，降低配电网网损程度，保证配网安全稳定的基础上实现经济最大化。
结束语
综上所述，通过对 DG 对配电网电流保护的影响进行分析，了解继电保护优化策略，结合电力科技发展技术水平和故障检测技术研究资料，总结出故障检测算法和故障隔离算法，有效的提升了其运行效率。在配电网运行的过程中，有效的降低了故障的发生几率，保证了配电运行的安全性与稳定性。不仅能够满足当前社会对于电力资源的实际需求，还为我国配电网工程的发展建设提供可靠的理论依据。
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论文作者:苏婧婧
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/1
标签：分布式论文; 电源论文; 配电网论文; 电流论文; 故障论文; 系统论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第11期论文;