分布式电源并网是当前能源领域研究和应用的热点之一,尤其在我国,随着能源和环境问题日益突出,可再生分布式发电技术被认为是缓解能源和环境危机的有效选择。在配电网中并入分布式电源能够就地利用可再生能源,从而减少长距离输电过程中的损耗,并提高供电的可靠性。然而,分布式电源并入配电网会对配电网的原有运行方式带来新的挑战和问题,其中对反时限过电流保护的影响尤为显著。
反时限过电流保护是一种常见的配电网保护方式,它能根据故障点的电流大小自动调整动作时限,是配电网中广泛采用的一种保护策略。与传统的三段式保护相比,反时限过电流保护减少了继电器的使用数量,能较好地适应不同短路电流下的保护需求。但是,分布式电源并入配电网后,会改变配电网原有的单端供电结构,在配电网发生短路时,将改变原有的短路电流分布情况,这可能影响保护装置的正常动作。
本文通过建立含有分布式电源的配电网短路电流计算模型,定量分析分布式电源接入对配电网反时限过电流保护及对短路电流的影响。研究显示,分布式电源的接入会增大上游保护对下游线路故障的动作时限。此外,当分布式电源接入容量超出一定容量时,甚至可能引发反时限保护的拒动。因此,研究结论为含分布式电源配电网的反时限过电流保护启动电流的整定、允许分布式电源接入容量的选取提供了理论参考。
分布式电源并网改变了配电网的故障电流分布特性。传统的配电网模型没有考虑到分布式电源的并网情况,当分布式电源并入配电网时,系统结构将由单端供电变成多端供电,导致短路电流的路径和大小均会发生变化。这将影响保护设备的定值设定和动作的选择性,因此原有的保护策略需要重新评估和调整。
分布式电源的接入容量对于保护策略的影响极为重要。在一定范围内,分布式电源可以提高配电网的供电可靠性和经济性,但接入容量过大将对配电网保护系统产生负面影响。特别是在超过一定容量时,分布式电源可能造成短路电流的过度增大,从而导致反时限过电流保护的动作时限增加,甚至可能导致保护装置无法正确动作。
为了应对这些问题,电力系统工程师需要对配电网的保护策略进行优化。这包括重新整定反时限过电流保护装置的动作电流设定值,以及对分布式电源接入容量的合理评估。合理的保护策略和接入容量选择,能够确保在分布式电源并入后,配电网依然能够可靠地运行,同时最大限度地发挥分布式电源的优势。
在实际操作中,需要通过精确计算和模拟,来评估不同位置和不同容量的分布式电源接入配电网时对短路电流分布的具体影响。这需要建立相应的数学模型和使用先进的仿真软件进行分析,通过计算确定各种情况下保护设备的适当定值。除此之外,保护设备本身也需要进行升级和改进,以适应更加复杂多变的电网结构。
随着可再生能源的广泛应用,分布式电源并入配电网的研究变得越来越重要。通过优化保护策略和接入容量评估,可以确保配电网在引入分布式电源后,依然能够安全、稳定地运行,同时有效利用可再生能源。