光伏并网发电对保护及重合闸的影响与对策
光伏并网对配电网继电保护的影响分析

光伏并网对配电网继电保护的影响分析摘要:太阳能是现今我国新能源开发中的重点,具有清洁、无污染、安全、充足、分布广泛、成本低廉等特征。
通过光伏发电方式的应用,则能够对太阳能进行有效利用,生产出电力能源。
能同现今环保节能理念进行良好衔接。
而在光伏电站并网的情况下,也将会对原有系统、配电网、电站的继电保护产生一定的影响。
对此,需能较好的掌握该方面技术知识,准备好应对的技术措施。
关键词:光伏并网;配电网继电保护;影响1并网影响当光伏发电并网后,其对继电保护产生的影响体现在:1.1影响三段式电流保护在配电网中,配电线路三段式电流保护是应用最为广泛的以电流量测量采集为主导的保护装置,而在光伏电站接入到配电网后,则使配电网原有电路结构发生变化。
当系统或配电网发生故障时,由于光伏电站的存在则会增加输送至故障点的电流量,使其故障加重,对配电网的运行产生影响。
主要影响体现在:第一,电路保护敏感度。
当配电网发生故障时,光伏发电下游线路则将发生故障,在光伏并网前,仅有系统向故障点输送短路电流,配电线路的三段式电流保护即按电流越限大小和对应的时限快慢进行动作。
而光伏并网后,光伏电站和系统都会向故障点提供短路电流,此时原有的继电保护装置仅能感知系统提供的短路电流,而无法感知光伏电站输送的短路电流,因此对电力系统保护装置的动作敏感度产生影响;第二,电路保护准确性。
在光伏并网前,当配电网中馈线如有发生故障时,则仅配电网会对馈线故障点提供短路电流,而在光伏并网后,则光伏电站会向馈线故障点输送短路电流,即形成两路短路电流之和,此时馈线的三段式电流保护动作准确性就会受到影响。
1.2影响自动重合闸单侧电源是我国配电线路经常应用到的结构,当配电线路发生瞬时性短路故障时,此时即需能切断系统向故障点供电,而后系统则会对线路进行自动重合闸,避免对配电网运行产生影响。
在光伏并网后,如在配电线路以及光伏电站线路上存在故障,如又在自动重合闸动作前未对光伏电站的连接迅速切断,则将会使光伏电站向故障点提供电流,导致故障点电弧熄灭延长,此时如重合闸动作,在动作过程中则会发生故障点电弧重燃现象,导致重合闸失败,且会使该故障点发展成永久性故障,对配电网运行安全造成威胁,进而对光伏发电产生影响。
浅谈大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响及应对措施

浅谈大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响及应对措施摘要:本文主要探讨的是大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响及应对措施,全文在具体分析中主要从分布式光伏发电的主要特点、大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响以及应对措施等方面进行了分析。
关键词:大规模分布式;光伏发电并网;电网影响;应对措施随着建设资源节约型社会的提出,分布式光伏发电技术极大的促进了新能源的应用、一定程度上缓解了我国能源不足的现状,而且在应用中符合环保要求,因而有着重要的应用前景,但是大规模分布式光伏发电与原有配电网并网后,可对原有电网的运行方式以及中低压层面结构产生影响,尤其是在大规模安装后,可对原有配电网产生多种影响,本文主要就大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响及应对措施分析如下:一、分布式光伏发电的主要特点1、环保性分布式光伏发电过程中采用的能源为清洁的太阳能,因而也不会对水体以及空气等生态系统造成污染,从这个角度分析,分布式光伏发电相对于传统的火力发电,具有较高的环保性优势。
2、投资小、成本低、灵活性高的特点分布式光伏发电技术规模相对较小,在实际使用中灵活性较大,整个建设周期较短,同时国家也在积极的推广分布式光伏发电技术,分布式光伏发电站主要在用户场地附近建设,没有高压输电系统等设施,降低了总体分布式光伏发电技术的造价,不仅可以保证用户侧自用,而且多余的电网还可以合并到配电网中,总体经济效益较高。
3、改善局部地区用电紧张的现状电力资源在工农业生产中都发挥着重要作用,但是由于全社会对用电量需求过大,部分地区存在着用电量不足,无法满足该地区的社会用电需求,分布式光伏发电站能够为用户侧提供一定的电量,缓解了局部地区用电量紧张的现状,而且一定程度上还能降低传统发电量,减少能源消耗,促进能源结构的调整[1]。
二、大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响1、对电网安全的影响现阶段,我国中低压配电网采用的是中性点不接地系统,供电网络以单测电源辐射型供电网络为主,而大规模分布式光伏发电在并入配电网后,将辐射型供电网络转变为多电源结构,同时对于短路电流的流向、大小、分布特性以及潮流均会造成影响。
分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响

分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响摘要:光伏电站的建设不仅大幅度降低了能源消耗,而且实现了对自然生态环境的有效保护,完全符合我国近些年提出的低碳环保节能理念和可持续战略发展规划。
光伏发电即利用清洁无污染的太阳能进行发电,分布式光伏电站并网之后能够在很大程度上缓解我国电力供应不足的困境,所以研究分布式光伏电站并网工程体现出非常重要的意义。
本文就针对分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响及优化对策展开论述,旨在基于绿色环保发电基础之上,确保整个配电网运行的安全性和稳定性。
关键词:分布式;光伏电站;并网;配电网;继电保护;影响1分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响1.1 影响三段式电流保护三段式电流是传统配电网中作为常见的一种电流保护装置,分布式光伏电站并网之后,配电网结构发生了一定的改变。
比如:当电力系统出现故障时,光伏发电会促使电流增大,故障电流也随之增大,所有的故障电流又都汇集到故障点,进一步对系统的正常运行造成严重的威胁。
总体来看,分布式光伏电站并网对三段式电流保护所造成的影响主要体现在以下几个方面:首先,影响电路保护动作的敏感度。
当电力系统出现故障的时候,且故障点处在光伏发电下游线路段。
在没有接入分布式光伏电站之前,只有原有的系统会向故障点输送短路电流,继电保护装置也只需要针对系统自身的电流做出相应的处理即可。
但分布式光伏电站并网之后,除了原有系统给故障点输送短路电流之外,光伏电站同样也会向故障点输送一部分短路电流,而继电保护装置只能感知原有系统的电流,所以说分布式光伏电站并网后降低了配电网继电保护装置的敏感度。
其次,影响电路保护动作的准确性。
原先配电网出现故障的时候,只有系统向故障点输送短路电流,而分布式光伏电站并网之后,故障点接收到的短路电流瞬时大幅度增加,由于故障点的绝缘效果作用,电流的突然增大会迫使流经故障点的短路电流向其他线路分流,从而影响电力线路保护动作的准确性,甚至还会使相邻电路继电保护装置出现动作错误现象。
光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略华文桓

光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略华文桓摘要:太阳能是一种可再生能源,具有安全、清洁、分布广泛等特点,光伏发电能够有效利用太阳能实现电力能源的生产,符合现代化的节能环保理念。
但是,光伏发电并网的电源容量的增加也会对配电网的运行控制产生不利影响,降低供电质量。
关键词:光伏发电;并网;电网运行;影响一、光伏发电并网简介光伏发电是指通过半导体界面的“光生伏特效应”将光能转换为电能的一种发电技术。
光伏发电系统的实现需要太阳能电池、控制器和逆变器的配合使用,将多个太阳能电池板(组件)按照不同的排列形式(进行串联、并联)组成太阳能电池方阵,在接收太阳能之后电压逐渐升高,达到系统输入的标准之后就会经过光伏组件将其转化成为直流电,经过直流配电箱汇流到逆变器,将直流电转换为交流电之后再经过交流配电箱提供给电网或者相关负载。
光伏发电系统并网方式主要有分布式和集中式。
分布式是相对于集中式来说的,其容量相对较小,分布比较广泛,自身带有负载,例如居民太阳能发电;集中式就是指集中建立起容量较大的电站,可以直接向电网进行供电,自身并不具有负载。
二、光伏发电并网对电网运行的影响因素2.1电压波动基于光伏发电技术而产生的光伏并网发电系统具有较强的发电功能,但缺乏一定的调峰与调频能力,以至于电网的早晚峰负荷会受到冲击,进而导致电网电波出现波动。
光伏并网发电系统的发电功能扔需要依靠传统的旋转机组来实现,而该机组的应用也是解决早晚峰负荷问题的有效方法,能够实现对发电系统早晚峰负荷的调频。
同时,在光伏并网发电系统运行过程中,电力系统特别是配电系统运行的可靠性会受到影响,进而影响到电能输送。
在太阳光照射强度较低的情况下,光伏并网发电系统会出现停电问题,而受该问题的影响,电能输送回出现问题,日常生活工作中对电力资源的需求也就无法得到满足。
2.2配电系统规划当光伏发电系统并入电网后,整个电网系统都发生了改变,特别是配电系统。
在光伏并网发电系统中,配电系统的功能不仅仅是分配电能,也具备收集、传输和分配电能等功能,逐渐成为了符合型系统。
光伏发电并网对电流保护的影响分析

光伏发电并网对电流保护的影响分析光伏系统的研究以光伏发电系统本身以及对外部电网的影响为主。
本文分析并建立了光伏并网发电系统的暂态模型,通过PSASP(电力系统分析综合程序)仿真详细分析了不同位置和容量光伏发电系统并网对配电网继电保护和自动重合闸的影响,提出了相应的解决方案。
标签:光伏发电;配电网;线路保护;短路电流计算;重合闸;一、光伏发电系统模型基于换流器并网的三相光伏发电系统由光伏阵列、逆变器及交流电路组成。
其中,交流电路由滤波器和变压器组成。
二、含光伏发电系统的电网短路故障仿真分析(一)仿真系统图本文算例为光伏并网系统并入某市实际配电网络,在PSASP 中建立仿真网络,如图1所示。
光伏并网系统出口电压为400V,通过升压变压器在10kV 配网并入主电网。
图中:B1、B2和B3为线路保护装置。
图1 含光伏发电系统的仿真系统图(二)不同位置和不同容量光伏发电系统接入短路计算根据传统配电网继电保护配置情况,在快速切除光伏系统的前提下,配电网出现短路故障时,光伏系统只对电流速断保护产生影响。
光伏并网对保护产生的影响,主要取决于光伏系统的接入位置和容量。
(1)不同位置接入光伏发电系统短路计算按光伏系统与保护的相对位置可分为光伏系统在保护的上游和下游,所谓的上游是指光伏系统对保护的相对电势的方向与根节点相同,下游即方向与根节点相反。
未引入光伏系统时,若分别假设节点1、3、4和6发生三相短路故障,流过节点和保护的短路电流如表1所示。
在配电网中,节点3和4分别接入额定容量为3MW 的光伏系统,如图1所示。
分别假设节点1、3、4和6发生三相短路故障,流过节点和保护的短路电流如表2所示。
(2)接入不同容量光伏发电系统短路计算当光伏系统接入位置为保护上游,且短路点在保护下游时,由于光伏系统对短路点增流,使得短路点短路电流增大。
在节点4分别接入额定容量为1.5MW、3MW 和5MW的光伏系统,若节点6发生三相短路,进行短路计算得出的结果如表3所示。
分布式光伏发电并网对配电网的影响及对策

分布式光伏发电并网对配电网的影响及对策经济的发展离不开能源的支持,而石化能源是目前能源应用的主流,粗放的开采和使用对环境造成了严重的污染,人类的生活环境日益遭到破坏,同时也制约了经济可持续发展。
因此,人们急需新型的无污染能源实现经济的可持续发展,太阳能作为一种无污染,并且可再生的资源,是当前能源短缺背景下化石燃料最佳的替代品。
光伏发电是目前光能的主要利用形式,随着光伏发电技术的不断发展,光伏技术逐渐在世界上取得了广泛的应用,规模越来越大,对经济的发展起到了不容忽视的作用。
标签:分布式光伏发电;配电网;孤岛效应;电能质量;网损1.分布式发电对配电网的影响1.1对配电网继电保护的影响目前我国配电网一般为单电源、放射性配电网络。
而分布式光伏发电并网改变了配电网传统的网络拓扑结构,对保护的灵敏性和选择性均产生了影响。
(1)对三段式过流保护的影响。
光伏发电电源在配电网发生故障时会同时产生故障电流,会影响保护对故障电流的判断。
其产生的影响与其分布的位置、容量以及串联的电抗值有关。
影响线路保护动作的灵敏性,有可能会造成保护误动或者拒动,还可能导致邻近线路的瞬时速断保护失去选择性而误动作。
(2)对高压熔断器保护的影响。
配电网因分布式光伏电源的接入变成多端电源供电系统,熔断器保护不再满足故障后仅仅断开故障支路,无法满足选择性。
(3)对距离保护的影响。
距离保护具有方向性,是一些重要线路常用的保护。
当分布式光伏发电并入后,对于距离保护而言,其上游多了一个分支,使其距离保护的二、三段范围缩小。
(4)孤岛运行问题。
分布式光伏发电系统通过断路器QF2并入配网,当配电网发生故障保护动作时断开断路器QF1,但对应的分布式光伏发电系统断路器QF2未能及时作出反应而快速断开,造成未能及时和系统隔离,从而形成了孤岛,不利于电网的安全运行。
如仍可向部分线路供电,从而造成人身安全问题;若孤岛不具备调节功能,则会导致频率和电压失去参考而波动,损害用电设备;当在消除故障恢复供电时,孤岛作为有源系统并网,存在非同期合闸的可能,会导致合闸失败。
光伏发电的特点及对配网保护的影响
光伏发电的特点及对配网保护的影响光伏并网发电系统以分为集中的形式运行时,受到自身特性的影响,所以系统接入配电网时,会导致较多问题的发生,因此要求重新考虑继电保护设备的使用。
本文主要探讨了光伏发电系统对配电网保护的影响,并在光伏发电建模的基础上论述了改善配电网保护的有关对策。
标签:光伏并网发电系统概率模型配网保护可靠性由于传统能源紧缺的现状,导致人们被迫寻找新的能源供应模式,而分布式发电(简称DG)就是顺应这一趋势而诞生的。
光伏发电系统(简称PV 系统)作为DG 发展中产生的一种典型形式,实现了太阳能有效利用,是一种发展潜力巨大的发电技术。
目前光伏发电系统接入配电网后,一旦发生故障,原有的继电保护已经不能承担起保护的责任,因此给电网运行带来了很多安全隐患,必须重新设计配电网的继电保护。
一、光伏发电系统并网时的保护配置和特点光伏发电并网系统通常由光伏阵列、并网逆变器和控制器等部分组成。
光伏发电并网系统借助并网逆变器将电能直接送入电网。
因此,逆变器可以称为光伏发电并网系统的核心装置。
除此之外,光伏并网发电系统在接入电网时还需要其他保护措施,这样才能較为完善的保护配电网。
比如有短路、过压、过流、欠频、过频及过热等基本保护设备,还有预防孤岛效应的特殊设备等[1]。
一般条件下,电流限制器的最大电流水平及持续的时间决定逆变器故障时的电流。
作为光伏发电并网保护装置,不仅要保护好光伏发电系统本身,防止孤岛效应等情况的发生,还要防止供电线路发生事故,或是供电功率失稳。
并网点与光伏发电系统输出间也要配备并网保护装置,这主要是为了避免光伏逆变系统发生故障或异常时对电网造成较大的不良影响。
同时并网保护装置还能确保在电网发生故障时,不会损坏光伏发电系统。
并网保护的常见功能有:低电压保护、过电压保护、低频率保护及孤岛保护等。
二、光伏发电系统对配电网电流保护的影响(一)对配电网电流保护的影响的具体分析在现有条件下,通常使用10 kV的馈线将光伏发电系统接入配电系统中。
光伏发电并网对配电网保护的影响及对策
的线路 , 采用三段式电流保护与其它保护相配合。瞬时电流速断保
护按 线路是 否 足够 灵 敏度 的原 则 , 整定 以保 护 全线 。对 于 非 全 电缆
供 电。
5 光伏发 电并网对 配 电网保 护 的影响 及对 策
利用 多 A g e n t 技术来 实 现保护 方案 , 可 实现 较复 杂 的保 护算 法 , 线路 , 配 置三 相一 次重 合 闸 , 以保证 在 其发 生瞬 时 故 障时 , 快 速恢 复 使保 护在 配合 和 整体 上具 有更 好 的 自适应 性 和灵 活性 , 对 信 息 的容
不用 于其 他 线 路连 接 , 直 接 向终端 用 户 供 电 的线 路 , 一 般 采用 瞬 时 化 , 原 理 简单 , 不 受运 行方 式变 化 的影 响 , 而且 由于 两侧 的保 护装 置 电流 速断 保护 加定 时 限过 电流 保 护 , 对 于不 用 直接 向终 端 用 户供 电 没有 电联 系 , 提 高 了运行 可靠 性 。
科 学 实 践
光伏发 电并 网对 配电网保 护的影响及对策
张乐坤 苏 乃斌
国网 山东 郯城 县供 电公 司 山东 临沂 2 7 6 1 0 0
摘 要: 随着 能源和 环境 问题 越 来越 突 出, 光 伏发 电作 为 一种 战略 性新 兴 产业 , 得 到 了快速 发展 。 为 了保 证 电 网安全稳 定运行 , 本 文 分
过 电流保 护 。另外 , 光伏 系统 侧要 装设 低周 、 低压 解列 装置 和检 同期
4 相关 的改 进措 施 Байду номын сангаас
光伏 发 电具有 无 污染 , 可再 生 以及 发 电系 统机 动灵 活等 优势 而 设备 , 系 统侧需 装设 检无 压设 备 。
探析光伏发电对配电网继电保护的影响
探析光伏发电对配电网继电保护的影响摘要:本文首先阐述了光伏发电的优点,介绍了传统配电网及光伏发电并网位置问题;然后对光伏能源的分布式电源形式接入电网的新政策分析及光伏发电对配电网继电保护的影响进行了阐述,分别针对电流保护和重合闸的影响,对熔断器重合器及分段器的影响等多个方面进行了探讨。
文中采用的保护方案为允许孤岛运行,需要考虑光伏发电系统涉网保护并入配电网后对继电保护的影响,文中也提出了相关的保护对策。
关键词:光伏发电;配电网;继电保护;影响光伏发电系统中多分布式光伏电源并网成为发展潮流时,并网配电网引起的继电保护问题也就越来越多,对配电网保护的影响也就越来越严重,这带来的问题和挑战值得电力工作者重新审视光伏并网问题。
高容量大规模的光伏发电电源涉网后必定会影响潮流分布,改变配电网的网络结构,而原有配电网的继电保护问题是基于单电源辐射型结构的保护进行整定,可见,光伏发电涉网保护问题是电网规划及运行维护人员需要重大考虑的一大问题,值得科技工作者进行相关的研究。
一、光伏发电的优点光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
它具有常规火力发电系统所不具备的优势:①无枯竭危险、安全可靠、无噪声、无污染排放。
②不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面。
③无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电。
④能源质量高,对实现节能减排、可持续发展有重要意义。
⑤建设周期短,获取能源花费的时间短。
同时微电网接入采用了电力电子技术实现的“柔性”接入,其电源特征与常规的“旋转”发电机发电接入不同,从而对常规的配电网继电保护带来影响。
二、传统配电网及光伏发电涉网保护位置2.1 传统配电网概述按照高、中、低压三个等级可以分类配电网的电压等级,低压配电网(220~380V),中压配电网(6kV~l0kV)和高压配电网(35kV~110kV)。
目前,主要集中于馈线对配电网进行保护整定。
我国配电网目前保护配置原则还是针对以单电源辐射网络为主,按照其恒定的潮流方向情况而设计。
光伏电站对配电网安全的影响和防范措施
农村电工第29卷2021年第6期1光伏电站对配电网安全运行产生的影响(1)造成保护误动或拒动。
分布式光伏电站并网后,改变了配电网单向潮流状态,当二者容量比足够大时,就会对配电网短路电流分布产生影响,造成线路保护误动或拒动。
光伏电站注入功率会使继电保护的保护范围缩小,不能可靠地保护全线路,进而对保护装置的整定和上下级配合产生影响,在其他分支故障时,可能会引起光伏电站所在线路继电保护装置误动。
(2)导致电压波动和闪变。
光伏电站的输出功率随天气的变化而变化,当输出功率突变时,会造成配电网线路电压波动和闪变;光伏电源在并入与退出配电网系统的瞬间,输出功率的突变也容易引发配电网系统的电压发生波动与闪变。
其产生的影响大小与光伏电站的容量、并网位置密切相关。
光伏电站并网后,线路电压有所提高。
当并网容量超过线路最大负载或线路低谷负荷运行时,线路末端电压将超出规定范围,影响电网安全运行。
在配电网中,电压随着负荷的变化而变化。
而光伏电站并网后,负荷潮流方向也会不断变化,电压高低更加不易掌控和调整。
(3)引起线路负载率增大。
当光伏电站容量小于并入点负荷时,线路输入端的负载率会下降,当容量大于并入点负荷时,将出现向电网送电的反向电流,引起线路负载率增大。
另外,一般光伏电站都是通过逆变器并网,容易造成配电网线路三相电流不平衡,三相负荷调整不易掌控。
(4)增大系统损耗。
光伏电站并入电网时,随着并网容量的增加,线路输入负荷逐渐降低,线路损耗会出现先降后升的情况,当出现反向电流的时候,线路的损耗也会发生增加。
(5)产生谐波污染。
光伏发电系统将太阳能转变为直流电,再经逆变器转换为交流电,在这个转换过程中,会产生大量谐波。
另外,光伏发电电子器件的频繁开断,也容易产生谐波。
如果电网系统并网有多座光伏电站,各谐波源再彼此重叠,则可能导致线路总谐波量过高,造成系统震荡甚至瓦解,影响系统安全运行。
(6)形成孤岛效应。
当配电网系统发生故障停电时,光伏电站形成孤岛,特别是当光伏电站不足于承担线路全部负载时,孤岛区域内的电压、频率迅速降低,对用户用电设备安全产生威胁,造成设备损坏,引发故障投诉等。