分布式电源对配电网继电保护的影响分析.pdf

分布式电源接入配电网后，对继电保护的影响及其分析是电力系统中重要的技术问题。分布式电源（Distributed Generation）主要指的是那些小规模发电机组，它们通常靠近用电端，发电容量一般在30KW到50MW左右。分布式电源包括可再生能源，如地热能、小水电、太阳能、生物质能、风能和家用蓄电池等。 传统单电源结构的配电网在接入分布式电源后，由于存在多电源点，其接线结构转变为双电源或多电源结构。在短路故障发生时，分布式电源会向系统注入短路电流，这可能导致原有继电保护装置不能正确动作，出现拒动或误动的现象。拒动是指保护装置在应该动作的时候没有动作，而误动则是保护装置在不该动作的时候错误动作了。 在实际运行中，不同类型的分布式电源对继电保护的影响也是不同的。同步发电机在故障发生后的短时间内，可以提供峰值短路电流，大约为额定电流的2到3倍，并且这种状态能持续较长时间。异步发电机对配电网的影响则相对较小，它能够自我调整，通常可以直接接入电网系统，在故障发生后很快达到峰值短路电流，且持续时间约为0.2到0.3秒。第三类是通过电力电子装置转换为交流电的逆变型分布式电源，其控制方式可以是电流型或电压型，它们接入电网的方式和对继电保护的影响有其特定的复杂性。 为了分析分布式电源对配电网继电保护的具体影响，本文利用仿真软件PSCAD/EMTDC建立仿真模型进行深入研究，并通过仿真实验验证分析结果。进而提出适应分布式电源接入的继电保护改进措施。 在分布式电源的保护要求方面，需要特别注意同步发电机、异步发电机和逆变型分布式电源这三类不同的发电机类型。同步发电机由于其故障电流的特点，对系统的影响最为严重。在系统规划和保护设计时，必须充分考虑同步发电机故障电流的影响，确保继电保护的可靠性。异步发电机相比同步发电机对配电网的影响较小，但其故障电流特性也需要在设计时予以充分考虑。逆变型分布式电源由于其通过电力电子装置接入电网，其控制方式的多样性对继电保护提出了新的挑战，需要针对不同的控制方式，设计出能够适应其特性的保护策略。 在实际应用中，为保证配电网在接入分布式电源后仍能安全、稳定运行，必须对现有的继电保护系统进行重新设计或者优化。这可能包括对保护定值的重新整定、保护策略的更新以及对保护系统的硬件和软件升级等措施。通过这些改进，可确保在不同故障条件下，各类型分布式电源都能得到正确的保护响应，以提高整个配电网的可靠性和灵活性。 总结而言，随着可再生能源发电技术的发展，分布式电源接入配电网越来越普遍，这对配电网的继电保护提出了新的挑战。必须通过深入分析和仿真模拟来了解分布式电源对继电保护的影响，从而设计出更为合理的保护方案，以确保电网的安全、稳定运行。