分布式光伏电站接入配电网继电保护配置研究

摘要：分布式光伏电站虽然并没有经历多长的时间，但是作为一种发电系统，一经出现，就获得了大范围的应用，在促进接入配网得到规模化发展的同时，也使配电网结构发生了一定的改变。文章以分布式光伏电站为例，对分布式光伏电站10kV电压等级的继电保护与并网接入办法进行了研究。

关键词：分布式光伏电站；配电网；继电保护配置；发电系统；继电保护；并网接入办法 文献标识码：A

中图分类号：TM715 文章编号：1009-2374（2015）27-0020-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.011

作为一种发电系统，分布式光伏电站兴起时间不久。但分布式光伏电站一般设置在用户附近，不需要特别大的装机规格，通过对太阳能的收集实现发电，从而做到对分散式资源的科学利用。分布式光伏电站一经出现，就得到了大范围的应用，由此也促进了接入配网的规模化发展。但是这也造成了配电网结构发生了改变，不再是以放射状结构为主，而是以多电源结构为主，这对继电保护的实施是极为不利的。所以，对于新形势下的继电保护来说，必须优化配置方案设计，将分布式光伏电站的一些实际情况有效纳入设计的考虑范围，以此达到对设计方案的完善，使其更加具备科学性。

1 配电网继电保护受并网作用变化

就传统意义上的配电网来讲，一般是单一流向的，电源结构主要以放射式为主，相应的继电保护配置也是按照这一标准进行的。而且，对于10kV电压等级来说，通常实施的电流保护为阶段式的，并没有其他方向元件的配置。但是分布式光伏电站出现后，配电网的结构就出现了变化，不再是起初的简单结构，而是发展成为了多电源结构，流向上也不再单一化，整个配电网体系有了较为复杂的显现。一旦发生了短路故障，短路电流在光伏电站以及整个配电网系统的作用下，就会流向故障点，电流值发生改变。这时对于配电网起初的继电保护而言，应有的保护作用是得不到发挥的，由此就产生了事故。分布式光伏电站兴起后，在并网的作用下，配电网的继电保护发生的变化主要有以下三个方面：

1.1 重合闻失败

分布式光伏电站中，一旦连接配电网的线路出现故障，而且重合闻时间比分布式光伏电站的解除时间早，电弧

重燃就会出现，在这样的情况下，就会导致重合闻失败。

1.2 保护范围缩小

分布式光伏电站不能在配电网中有较多的接入，一旦出现这种情况，如果向配电网中注入功率，就会造成继电保护范围的缩小。

1.3 保护灵敏度降低

在分布式光伏电站中，并不需要安装任何的方向元件进行下游的继电保护。在这种情况下，如果出现线路故障，而且故障点的位置还正在上游，就会出现下游保护的电流变大情况。根据这一变化，我们可以设想，如果保护定值一直处于不变的情况下，上游保护误动的变化就会由此发生。

2 分布式光伏电站10kV电压等级的继电保护与并网接入办法

2.1 继电保护研究

2.1.1 系统侧保护研究。在110kV电压下，就故障解列保护系统而言，将母线段作为基本单位进行的设置，高低压以及高低频保护措施是不可缺少的。同时，在光伏电站中，还包括联跳联络线断路器。但与此相比，在光伏电站联络线路的配置阶段，通过电流保护，能够使方向元件完成投退。同时，在校验完成之后，如果难以避免发生反方向故障，在这种情况下，就应当通过方向闭锁。而说到侧线路的保护，应该首先要能够确保三相一次重合闻可以实现基本功能的有效发挥。对于重合闻的时间，也应该确保不能与解裂时间发生重合。这样一来，在非同期合闻出现的情况下，可以有效降低其所带来的影响。接点断路器应该进行怎样的配置，主要依据地区的相关规定实施。电力部门通过对当地的有效调查，明确光伏电站容量，在这之后才能实施相应的配置。对于断路器保护，建议常规的线路即可。但是要注意的是，一定要能够确保重合闻的功能得以有效发挥。而对于重合闻来讲，无压功能也是必须要具备的。

2.1.2 光伏电站侧保护研究。在过电流保护实施中，对于产权分界点配置阶段式的方向设置，一般是向着变压器的，不必负压闭锁就能够有效的发挥保护作用。同时，在这种保护办法中，可以引入限时速断电流保护，通过二者的有机联系，完成最终的合作保护。对于并网断路器，一些常规的功能比如低周低压是不可缺少的，同时，高周高解列也是必须具备的。而且还必须具备一些安全功能，可以通过配置速断或者通过配置光纤差动保护来实现。

2.2 并网接入办法研究

2.2.1 统购统销模式下关于T接公用线接入的探讨。方案的实施与实现需要做好两方面工作：一方面是在10kV公共电网母线上，需另行设置网点开关；另一方面是将光伏发电所连接的电缆，与并网点开关连接到一起，以此完成并网的接入。同时，方案的成功实现，需将单位并网点装机容量控制在6～400kW范围内。

2.2.2 自发自用余量上网模式下关于T接公用线接入的探讨。方案的实施需要有一个前提，这一前提就是在用户独立10kV母线上，另行设置设光伏接入柜，以此作为10kV母线的辅助设施。除此之外，在光伏接入柜上，接入光伏发电所电缆，进而完成并网接入。与上述方案相同，实现这一方案仍需将单位并网点装机容量控制在6～400kW范围内。

3 结语

分布式光伏电站出现的时间虽然不长，但已获得了大范围的应用是毋庸置疑的。然而，在推动接入配网规模化发展的同时，也导致配电网结构发生了较大的变化。在经济高速发展的新时期，电力运行安全显得尤为重要，也是全社会关心的问题。但是，因为分布式光伏电站的影响，现有的继电保护装置还是存在一些不足，需要加以改进。本文即以分布式光伏电站为视角展开探讨，在并网作用下，通过分析继电保护发生的变化，对分布式光伏电站10kV电压等级的继电保护与并网接入办法进行了研究，以期相关工作者能有所借鉴。

参考文献

[1] 王贤立，刘桂莲，江新峰.分布式光伏电站接入配电网继电保护配置研究[J].电气应用，2014，（17）.

[2] 刘跃.分布式光伏电站接入配电网继电保护配置研究[J].科技创新导报，2015，（3）.

[3] 杨永标.光伏电站分布式接入配电网保护研究[D].南京理工大学，2013.

[4] 舒逸石，管霄，赵炜.分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响[J].华电技术，2013，（7）.

作者简介：陈敏（1985-），女，陕西西安人，供职于中国能建陕西省电力设计院有限公司，研究方向：电力设计。

（责任编辑：周 琼）