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。
1.2 影响自动重合闸
我国绝大多数配电线路结构都采用的单侧电源连接模式，电力线路在运行过程中如果发生短路故障，系统会自动开启重合闸，其主要作用是快速切断故障点的供电，以防故障点影响范围进一步扩大[1]。分布式光伏电站接入配电网之后，当故障发生在配电系统和光伏电站线路上，而且自动重合闸动作之前没有及时切断和光伏电站之间的连接，光伏电站就会给故障点持续输送短路电流，导致重合闸动作的时候因为电弧重燃问题而重合失败，不仅无法实现对故障的高效处理，而且还会严重危及整个配电网的安全稳定运行，对光伏发电站的影响尤为明显。为了降低故障影响程度，当发生线路故障的时候，务必在自动重合闸动作之前切断和光伏电站之间的连接，同时为分布式光伏电站端配设反孤岛保护装置。
1.3 影响熔断器保护
熔断器属于现代化配电网中比较常见的一种自动保护装置，当电力线路运行电流已经超出线路自身能够承受范围的情况下，熔断器便会自动切断电路，以保证整个配电网处于较为安全的运行环境，避免因为电流过大而引发一系列故障，危及线路的正常运行。熔断器在电力线路中的安装通常处于变压器高压侧或者是电路分支部位。当电路末端部位发生故障的时候，为了保护好电力线路，熔断器会立即切断电路操作。分布式光伏电站并网之后，整个线路运行结构发生了很大的改变，在一定程度上影响熔断器保护动作，降低电力系统运行的稳定性。
2 优化光伏电站并网对配电网继电保护影响的对策 2.1 利用半导体材料
众所周知，分布式光伏电站是利用太阳能实施发电，体现出非常好的环保性，可靠性和安全性，光伏电站发电过程离不开半导体材料，只有借助半导体材料和太阳光进行直接接触，才能将太阳能成功转换成电能，这种发电原理为生伏特效应。分布式光伏电站发电不同于传统的水力发电和火力发电模式，其也存在诸多不足之处。
首先，光伏发电虽然比较节能环保，而且没有严格的地域，只要有充足阳光的地方即可进行光伏发电。但是光伏电站的稳定性会在很大程度上受时间的制约，比如：夜间无阳光时段就无法进行光伏发电，和传统的水力发电和火力发电方式相比较而言，夜间无光照时段明显影响了光伏发电的稳定性。其次，太阳能属于一种可再生资源，不会因为光伏发电的大力开展对其造成任何影响，但实际发电过程中经常会受到自然天气的干扰，比如：多云或者雨雪天气都会阻碍光伏发呆呢的正常开展。除此之外，环境污染也会在一定程度上影响光伏发电，当空气中污染物过多，空气可见度显著下降的情况下，也会影响光伏发电效果[2]。再次，另外，分布式光伏电站的建设虽然不用消耗隔离原料，电能输送线路也较为简单，可是发电模式的电能转化效率不太高，只能是通过周期建设模式提升电能转化的可操作性。总体而言，水力发电，火力发电及光伏发电各有千秋，每一种发电方式都有自己独特的优势和缺陷，具体采用哪种模式还需综合考虑各方面实际情况而定。
2.2 电压等级选择
分布式光伏电站接入配电网过程中，选择不同类型的电压等级，会使配电网出现不同的运行效果，所以必须根据实际情况进行合理选择。首先，当分布式光伏电站距离电力用户不到10km的情况下，此时可以做到就地利用电能，降低分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响。针对10KV及以下电压的接入，应将容量控制在6mV以内。其次，优化设计分布式光伏电站等级，针对8KV及以下电网的接入，设计时可以按照10KV进行操作，以提升配电网继电保护效果。再次，分布式光伏电站并网过程中还需对整个电网的安全性，经济性和技术条件等各方面实际情况进行综合分析，科学确定电压等级，合理调整网络运行结构，接入后还应再次核查电压，保证其安全性[3]。
2.3 电网接入方式是合理应用
就我国目前情况来看，分布式光伏电站接入配电网的方式主要包括两种，一种是统购统销模式下的接入，另一种是自发自用雨量上网模式下的接入。第一种接入方式的实施，要求施工人员在公共电网10KV母线上设置新的网点开关，然后将分布式光伏电站所在电缆接入新设的网点开关位置，自此完成分布式光伏电站并网工作，在此过程中需将单位并网点的容量控制在400kW~6MW范围内。第二种接入方式的实施，要求施工人员将相应的辅助设施（光伏接入柜）安装与用户的10KV母线上，之后再将分布式光伏电站电缆进入到光伏接入柜。和统购统销模式下的接入大同小异，这种接入方式同样需要将并网装机容量控制在400kW~6MW范围之内。
结束语
总而言之，分布式光伏电站接入配电网中，对继电保护装置具有较大的影响，为了保证基于光伏电站并网前提之下，整个配电网运行的安全性和稳定性，我们需要进一步深入分析研究分布式光伏电站并网对继电保护装置及动作所造成的干扰，并提出相应的优化完善措施，在正常发电供电的同时，提高继电保护的高效性和可靠性。希望本文的相关论述可以为有关人士提供一定的借鉴和参考。
参考文献
[1]张胜红.浅析分布式光伏电站用户侧并网无功补偿方案[J].智能城市，2018，4(20):154-155.
[2]张天山.家庭分布式光伏电站并网配电箱的安装要求[J].农村电工，2018，26(10):38.
[3]张鹏超，邹杨，鲍海泉，朱洁.并网型分布式光伏电站接入电网系统设计[J].农村电工，2018，26(09):38-39.
[4]曹进.分布式光伏电站并网申请审核系统的设计与实现[D].电子科技大学，2017.
