分布式电源在配网保护中的作用和改进(2)

(2)当K2 点发生故障时，母线A 至短路点流过的电流IS 与分布式电流接入之前并无太大变化，所以并未对保护3 产生影响，保护3 能够准确动作，但此时分布式电源仍然向短路点注入短路电流Ig，并且单独向下游供电，由于功率和负荷相差悬殊，有可能会因为电压急剧降低而造成电网崩溃。所以在这种情况下，需要在母线C 左侧也装设断路器，并由保护3 引发动作信号，在故障时同时动作以切除故障。

(3)当K3 点发生故障时，由分布式电源提供的短路电流同时流过保护3、保护4 和保护6，如果此时短路电流足够大就会引起保护3 和保护4 的误动作。

3 分布式发电对重合闸装置的影响

电网故障大所数都是瞬时性故障，所以大都装设有重合闸装置，可以在瞬时故障时迅速重合，使电网恢复正常运行。前加速重合闸主要用于35 kV 以下由发电厂或重要变电所引出的支配线路上，配电网电压等级较低，故主要装设前加速重合闸。如图2 所示，假设两条馈线始端均装设前加速自动重合闸。

保护4 跳动先切除故障，之后重合闸装置起动，保护4重合。若为瞬时性故障，则重合成功。在接入分布式电源后，则在保护重合之后，分布式电源持续向故障点注入短路电流，故障点的电弧持续存在，则可能导致绝缘击穿，使瞬时故障发展成永久故障。

2)由于分布式电源的接入，馈线AC 段两端为双端供电。当线路AC 段发生故障时，为彻底切除故障，线路两端断路器需要同时动作，再次重合时会涉及到检同期问题。若两端电源两端功角摆开较大，则会产生很大的的冲击电流，对电力系统和电气元件产生冲击。

4 算例分析

本算例中以图1中的10 kV 配电网为例，利用仿真软件PSCAD 进行仿真，系统容量SB = 100 kV·A ，母线电压UB = 10.5 kV，在各节点处接入恒功率负荷SN =6 MV·A，cos = 0.85，选取系统的运行方式为最大运行方式，系统参数为Xsmin=0.091Ω，Lsmin=0.000 29 H。

可得到馈线2上保护1～4流过的最大短路电流值，取Krel′=1.25，Krel″=1.3，可得到速断电流速断保护和限时电流保护的整定值，如表1 所示。

分别在DE、CD、BC、AB 和AF 处的设置三相接地短路，可以得到流过保护的短路电流，如表2 所示。

对比表1 和表2 可以分析得：

1)当线路DE 发生故障时，本应保护4 动作切断故障线路，可由于分布式电源的助增作用使得故障电流增大，将可能触发保护3 误动作。这种情况可以在分布式电源下方加装限流电抗或者故障限流器。

2)当线路CD 发生故障时，则因为分布式电源的助增作用增大了保护3 的灵敏度。

3)当线路BC 发生故障时，保护3 动作后变为分布式电源的孤岛供电，可能会使电压急剧降低而造成系统崩溃，所以在这种情况下应当在保护3 的对侧增加断路器，并由保护3 引发动作信号。同理在保护1 的对侧也应装设断路器。

4)当线路AF 发生故障时，分布式电源提供的短路电流流经保护4，保护4 会发生误动作。可以通过在保护4 处加装方向元件而加以改进。