探讨光伏电站并网对配电电网继电保护的影响

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 探讨光伏电站并网对配电电网继电 保护的影响 摘要：指出了伴随着工业化改革 进程的不断深入，突显煤炭、石油、天 然气等可利用资源的减少以及人类生存 环境日趋恶化的严重问题，为了实现可 持续发展，以太阳能光伏发电为主的一 大批可持续再生和各种绿色能源异军突 起。从不断发展壮大的光伏电站并网入 手，从工作实际出发，简要探讨了对配 电电网继电保护的影响，谨供各位同仁 商榷。 中国论文网 /7/view-12990347.htm 关键词：光伏电站；并网；配电 电网；继电保护 中图分类号：TM77 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 文献标识码：A 文章编号： 1674-9944（2017）14-0122-02 1 引言 清洁、廉价、可再生是太阳能所 独有的特性，因此太阳能成为了当今世 界最具潜力、适合大规模开发利用的能 源。随着太阳能光伏电站技术的不断成 熟，太阳能光伏电站并网也就成了太阳 能利用和发展的主要方向和趋势。但是， 伴随大量不同容量的光伏电站并入电网， 改变了原有电网的结构，势必会对原有 电力系统产生影响。 2 光伏电站并网发电的基本工作 原理 利用太阳能组件接收太阳光能量 产生直流电，通过逆变器和汇流箱的组 合，把直流电转变为交流电，再通过变 配电设备设施后，将其并入合适电压的 电网。当然，还可以不通过变配电设备 设施直接给负荷供电，配合装有蓄电池 组用于储存多余的电能，待光伏组件不 能提供电能时，由蓄电池组通过逆变器 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 向负荷提供电能，这样的方式称之为独 立光伏电站。笔者研讨的是光伏电站并 网发电方式。 3 光伏电站并网发电的特点及发 展 光伏电站具有容量可大可小、易 于分散、布置灵活多变、建成后运维工 作量小、易实现自动控制、不消耗煤炭、 石油、天然气等不可再生能源、不产生 废气、废水污染环境等特点，使得其成 为当今世界新型能源的突出代表，得到 了广泛的应用和发展。 容量从当初的几瓦、几十瓦发展 到现在的 10 MW、20 MW 甚至更大。 作为大电网、电厂集中提供电能的补充 部分，光伏电站将成为新一代能源体系 的重要组成部分，从而走向未来更为广 阔的发展空间。 4 光伏电站并网发电对配电电网 的影响 伴随大量不同容量的光伏电站并 网发电，使得配电系统由原有的单一系 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 统放射网络转变为分布有中型、小型系 统的复杂网络。系统阻抗的改变将引起 系统短路电流的变化，网络配置的增加 将带来网络损耗、线路上潮流、系统电 压等的变化，给系统的运行带来一列技 术问题1 ，2。 5 光伏电站并网发电对配电电网 继电保护的影响 目前，配电电网的继电保护配置 大多以电流速断和过流延时保护为主， 鉴于配电线路故障多为瞬时故障的特点， 与之配套装有重合闸装置，使得线路供 电的可靠性得以相应的提高。当光伏电 站并入电网后，在配电网络侧发生故障 时，如若并网的光伏电站未能及时与系 统解列，并网的光伏电站则会向故障点 提供短路电流，因此，会对配电网络的 相关保护产生影响。 保护装置安装在光伏电站并入点 与系统之间时，故障点也发生在此区域， 流过保护装置的电流会大幅增加，提高 了电流保护的灵敏度；而当故障点接近 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 光伏电站并入点时，影响最大，甚至可 能超过电流速断保护整定值而发生保护 误动；故障点发生在光伏电站并入点与 系统之后时，同样流过保护装置的电流 会大幅增加，提高了电流保护的灵敏度， 而且保护装置的安装位置距离光伏电站 并入点越近，这种影响就越大。 保护装置安装在光伏电站并入点 与系统之后时，故障点发生在光伏电站 并入点与系统之间，或故障点发生在光 伏电站并入点与系统之后保护安装位置 之前时，流过保护装置的电流不会增加， 对电流保护没有影响；故障点发生在光 伏电站并入点与保护安装位置之后时， 流过保护装置的电流会大幅增加，提高 了电流保护的灵敏度，而且保护装置的 安装位置距离光伏电站并入点越近，这 种影响就越大，如果此时的线路为非网 络终端，则下一级线路发生故障时可能 会造成此电流保护失去选择性，因此应 进行保护的重新整定计算。 随着光伏电站容量的从小到大， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 对光伏电站并入点与系统之间的短路电 流会逐步减少，对此段的保护影响减少； 而对并入点后部的保护装置提供的短路 电流会逐步增大，加大了电流速断保护 的保护范围，当光伏电站的容量增加达 到一定数值，可以使得电流速断保护范 围延伸到下一段线路而发生误动作，因 此应该重新进行保护定值计算，提高灵 敏度，防止保护误动。 在光伏电站并入电网后，配电网 络保护动作跳闸，若光伏电站未与系统 解列，就形成了只有光伏电站供电的孤 岛运行方式。此方式下光伏电站虽然可 以运行，但其电压、功率等参数已发生 了变化，此时进行跳闸线路的重合闸则 很容易发生非同期合闸，在光伏电站和 系统电源之间产生较大的冲击电流或电 压，致使保护装置误动，从而失去了重 合闸装置提高供电可靠性的重要作用； 当配电网络因故障而失去系统电源时， 未从系统解列的光伏电站会继续向故障 点提供电流阻碍了故障点电弧的熄灭， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 此时进行重合闸，引起故障点持续电弧， 可能导致原本的瞬时故障变为永久性故 障。在光伏电站侧装设检同期并网装置， 系统侧装设无压检测装置，实现准同期 合闸，避免发生非同期重合闸，同时在 光伏电站侧装设低频率、低电压解列装 置，在光伏电站未与系统解列孤岛运行 时停止向故障点提供短路电流，瞬时故 障点的电弧得以熄灭，保证重合闸动作 成功，提高配电电网的供电可靠性。 6 Y 语 光伏电站并网是新兴的技术，必 须对电站并入电网的容量和并入位置经 过合理规划和设计，并进行合理的设备 选型，在并网时间和技术约束条件得到 满足的前提下，提高电力系统电网的运