光伏电源接入配电网会对馈线继电保护造成哪些影响

随着以化石原料为主体的传统能源体系面临着前所未有的危机，现在社会逐渐在发展以新能源和可再生能源为主体的新型能源，来代替传统的能源。而可再生能源中最为有潜力而且环保的要数光伏能源了，光伏能源逐渐成为了目前世界上最为重要的新能源。

1.光伏能源的发展分析

70年代开始，太阳能逐渐在社会中得到了广泛的应用。到了80年代，尽管世界的经济都在下滑，但光伏技术并没有因此而减慢脚步，而是依旧以递增趋势发展着。90年代后期，世界上都意识到了太阳能的重要性，太阳能电池达到了供不应求的状态，导致发展更加迅速。

现如今，我们日常生活已经完全离不开太阳能了。照明、铁路交通、广播电视、邮电通信、军事国防、农业牧业等等各个领域，都需要太阳能的帮忙。随着制作光伏电源的成本越来越低，它也逐渐应用于更大更高难度的的工业应用领域，例如电动车充电系统、光电制氢和海水淡化等等。太阳能也有着更大的发展目标，希望能够建造更多更大的补电站，为世界各地随时随地提供源源不断的电能。目前，在当前国家政策的扶持下，智能电网建设速度加快，在青海省光伏产业得到了快速的发展，目前已经建设完成了格尔木、乌兰等大型光伏电站。

2.配电网的结构和馈线保护装置

配电网是指由架空线路、电缆、配电变压器、开关、无功补偿电容和一些其他设施所组成，在电力网中起着重要的分配电能作用。

配电网按照电压的等级来分类，可以分为高压配电网、中压配电网和低压配电网。如果按供电区的功能来分，又可将配电网分为城市配电网、农村配电网和工厂配电网等。而城市配电网一般都是指高压配电网。配电网一般都采用闭环设计和开环运行的方式，它的结构呈辐射状。

馈线保护包括瞬时电流、定时限电流和过电流三种速断保护：

（1）瞬时电流的速断保护，又被称为电流速断保护，指的是根据能够躲过馈线末端短路时流过保护的最大三相短路电流来进行断定，能够快速的对故障展开切除工作。

（2）定时限电流速断保护，则是和相邻线进行共同配合保护整定。

（3）过流速断保护，指的是根据能够躲过馈线最大的负荷电流，结合与相邻馈线和过流保护功能来实现共同配合保护，能够在很大程度上保证相邻馈线的安全。而就架空的馈线来说，电力人员应该为其配备一个三相一次重合闸。通过这样的方式能够在发生配电网故障的时候，迅速的发展问题并加以解决，从而尽快的恢复正常供电。

而对于并不用同相邻馈线进行配合保护的馈线，通常只需要采用瞬时电流速断保护以及过电流速断保护。

3.光伏电源接入配电网对馈线继电保护的不利影响

近些年来，我国的光伏能源规模和容量都在迅速的扩大，也促使之前的单端配电网逐渐朝着多端方向发展，这种转变可能会引起电网内故障电流的强弱、方向以及时间发生改变，从而使得继电保护出现有误动或者是拒动现象。从这个角度上看，对于光伏电源接入配电网中，对馈线继电保护造成的影响研究是非常重要的，电力企业需要在保证获取光伏电源的积极效益的同时，最大化的降低其所造成的不良影响。

在国际电网公司采用的技术规范《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》中，指出了当检测到电网侧发生短路时，光伏电站向电网输出的短路电流应不大于额定电流的150%.

如果电网侧或者是馈线出现了任何形式的短路故障，都需要迅速的切除光伏电源光伏电站。

在这种情况下，光伏电站的接入只会对馈线的电流速断保护造成影响。然而在实际的电网系统运行过程中，却更加的复杂化。当电网侧或馈线发生故障时，光伏电站的电源基本上都不能马上的跳离配电网。因此，我们应该想些其他方法来解决如何在光伏电源没有正常跳离配电网时，又能做到配电网的保护。我们需要利用公式计算出短路电流的大小和方向，进而分析在光伏电源的不同位置、不同流量接入对配电网馈线的保护和重合闸的影响。

3.1 首先是光伏电源对馈线电流保护的影响

例如如果将1MWp的并网电站通过一台1MVA升压变压器，将其升压为10KV,然后通过10kV馈线接到110KV变电站的某个10KV馈线接入系统中。未接入光伏电源时，电流速断保护的速断方向以及低电压闭锁保护的控制字都是退出状态。当接入光伏电源后，有些馈线电流就会相应发生改变，同时产生的保护效果也会发生改变。当本线发生故障时，由于故障电流仅是由电网提供的，而与光伏电源无关，因此此时光伏电源的接入对馈线的保护是没有任何影响的。但当有的馈线发生故障时，由于光伏电源的存在，给电路提供了短路电流，从而降低了保护电阻的灵敏度。也有的馈线或电网发生故障时，又会由于光伏电源的存在而使得检测到的电阻的反向电流值小于速断电流保护的定值，从而引起误动。

3.2 对馈线重合闸的影响

在根本上，大多数配电网所出现的故障现象都是瞬时性的问题。在这个角度上看，在配电网系统中采用重合闸能够有效地提升系统的稳定性，同时还能够降低电网系统维护的工作量。在单端供电的配电网结构下，对架空馈线都是用重合闸来实现瞬时故障的供电的，这样便可以很好的保护配电网的正常运行了。但随着光伏电源的引入，这个问题就不那么简单了。如果光伏电源与配电网之间的联络线在发生故障后跳开了，那么光伏电源就不会影响重合闸对配电网的保护作用。

但是在出现故障的时候，光伏电站电源如果并未及时的跳离馈线，则会同部分电网共同成为电力孤岛。而光伏电源在保证孤岛电源的条件下，会给重合闸造成巨大的安全隐患，直接影响到重合闸的正常功能运行，使得重合过程失败或者是导致非同时期的重合闸。

3.3 对备用电源的影响

通常来说，主流电源在故障影响的情况断开时，一般需要自动利用备用电源供电，以不影响正常的供电工作。而光伏电源在使用中，要求快速高效自动投入备用电源，以期达到产生同期合闸的要求，这样做的目的是为防止非同期合闸产生强大冲击电流，而破坏配电网和光伏电源设备。

4.总结

将光伏电源接入到配电网中，能够提供大量的能源支持，节省大量的化石能源，改善了电力企业的供电水平。但是同时，光伏电源的接入也对馈线继电保护造成了一定的影响，和电源的容量、接入位置以及其他方面的因素都有着密切的联系。由于相当容量的光伏电源接入到不同位置的时候，会产生差异化的效果，极可能促进对馈线的保护，拓展其保护的范围，也很可能进一步缩小该范围。在这样的前提下，电力企业员工需要采用相应的措施来保证光伏电源的接入能够加强馈线继电保护状态，比如加装方向原件就是一种有效的措施。

在光伏电源测电力人员也能够设置部分低频设备，并且实行同期入网的方式，能够避免对重合闸造成不良影响。总的来说，针对于光伏电源接入配电网对馈线继电保护造成的各种影响，电力企业需要进行全面深入的探索，找到相应的解决措施，不断的进行改正和完善，使得光伏电源能够更好地为人们所利用。