含分布式电源的配电网保护方案研究.pdf

随着全球能源转型和可再生能源的快速发展，分布式电源（Distributed Generation, DG）在配电网中的接入变得越来越普遍。分布式电源，如太阳能光伏电站、风力发电站等，与传统集中式发电相比具有许多优势，如减少输电损耗、提高能源利用效率、促进能源供应多样化等。然而，分布式电源接入配电网也会带来一系列的挑战，尤其是对配电网的保护系统的影响。本研究的主要目标是在保留原有配电网电流保护的基础上，探讨如何减少分布式电源对配电网保护的影响。 在配电网中引入分布式电源，可能会引起继电保护系统的误动作或拒动作，导致配电网保护失效。为了减轻这些问题，本研究提出了一种改进型的配电网保护方案。方案的核心思路是在分布式电源接入点上游的线路首端加装功率方向元件和通信设备高频发信机等装置。功率方向元件的加入能够准确判断故障电流的方向，从而有效区分故障电流是来自分布式电源还是来自电网，进而实现保护动作的选择性。 自动重合闸装置的设置是研究中的另一项重要内容。在分布式电源上游的所有线路两端、最靠近分布式电源下游的线路首端保护处以及分布式电源相邻馈线首端保护处，都应设置自动重合闸装置。为了提高保护动作的速度，线路末端保护处合闸需由所处线路首端保护处启动。分布式电源上游线路首端保护处合闸时，由于线路另一端保护尚未完成重合闸，因此可以设置为快速自动重合闸。针对分布式电源下游和分布式电源相邻馈线的重合闸装置，则采用重合闸前加速保护的方式。 研究进一步指出，为了保证电流保护的正确动作，需要对线路首端的电流保护进行准确整定。整定的具体内容包括限时电流速断保护动作时间、过流保护动作时间等参数的设置。此外，如果接入的分布式电源容量足够大，也可能会对部分线路首端保护的正常动作产生影响。因此，通过理论计算得出不同位置能够接入的分布式电源的最大容量是必要的。这有利于确保在不改变原有保护原则的前提下，合理地协调分布式电源与配电网的运行。 在实例应用方面，本研究通过一个配电网模型来说明改进型保护方法的应用。如图1所示，母线c接入分布式电源后，配电网新增保护7和8。保护1至保护6的配置包括三段式电流保护和功率方向元件，以及不同形式的重合闸装置。保护7和保护8则根据上游保护动作信号和自身功率方向元件判断结果进行动作。在分布式电源上游线路AB出现故障时，通过保护1和保护8的选择性动作，以及快速重合闸和检同期重合闸的配合，能够有效地切除瞬时性和永久性故障，确保分布式电源向下游的供电。 含分布式电源的配电网保护方案研究具有重要的实践意义。该研究不仅提供了一种创新的保护方案，而且为实现配电网的智能化、自动化提供了理论和技术支持。通过精确的保护策略和先进的自动重合闸技术，可以确保配电网的安全、可靠和高效运行，进一步促进可再生能源的广泛应用。同时，本研究也强调了计算机网络技术在配电网保护方案实施中的重要作用。借助计算机网络技术，可以实现保护设备之间的高速通信，以及对保护动作的实时监控和管理，从而提高配电网保护系统的智能化水平。随着计算机网络技术的不断发展和完善，相信未来配电网的保护方案将更加高效和智能，为构建现代智慧电力系统提供强有力的技术支撑。