分布式电源在配网保护中的作用和改进

　　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。

　　5 相关的改进措施

　　1）以分布式电源为界，在分布式电源上游两侧加装方向性元件，在保护的对侧加装断路器。当一段线路两端的功率注入方向为一正一负时，则可以判定为本区域内故障。对于分布式电源的下游线路，可以将分布式电源当作助增电源，重新进行整定保留原有的三段式电流保护，并在每段线路。

　　2）故障限流器（FCL）在电网正常运行时，阻抗为零；而在线路发生短路故障，电流增大时，对外表现为高阻抗。在线路中加装故障限流器，减小故障电流，可解决这一问题。或者也可选用超导故障限流器（SFCL）等，其具有更为完善的功能。

　　3）加装以其他电气量为度量单位的保护，例如方向比较式纵联保护，即利用输电线路两端功率方向相同或相反的特征来判断是区内故障还是区外故障。

　　6 结语

　　本文就分布式发电这一新兴的发电方式对配电网继电保护所产生的影响进行了分析，提出了相应的解决方案，并结合仿真结果对所做分析进行了验证。