近些年來,我國的光伏能源規(guī)模和容量都在迅速的擴(kuò)大,也促使之前的單端配電網(wǎng)逐漸朝著多端方向發(fā)展,這種轉(zhuǎn)變可能會引起電網(wǎng)內(nèi)故障電流的強(qiáng)弱、方向以及時間發(fā)生改變,從而使得繼電保護(hù)出現(xiàn)有誤動或者是拒動現(xiàn)象。從這個角度上看,對于光伏電源接入配電網(wǎng)中,對饋線繼電保護(hù)造成的影響研究是非常重要的,電力企業(yè)需要在保證獲取光伏電源的積極效益的同時,最大化的降低其所造成的不良影響。
在國際電網(wǎng)公司采用的技術(shù)規(guī)范《國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中,指出了當(dāng)檢測到電網(wǎng)側(cè)發(fā)生短路時,光伏電站向電網(wǎng)輸出的短路電流應(yīng)不大于額定電流的150%.
如果電網(wǎng)側(cè)或者是饋線出現(xiàn)了任何形式的短路故障,都需要迅速的切除光伏電源光伏電站。
在這種情況下,光伏電站的接入只會對饋線的電流速斷保護(hù)造成影響。然而在實(shí)際的電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中,卻更加的復(fù)雜化。當(dāng)電網(wǎng)側(cè)或饋線發(fā)生故障時,光伏電站的電源基本上都不能馬上的跳離配電網(wǎng)。因此,我們應(yīng)該想些其他方法來解決如何在光伏電源沒有正常跳離配電網(wǎng)時,又能做到配電網(wǎng)的保護(hù)。我們需要利用公式計算出短路電流的大小和方向,進(jìn)而分析在光伏電源的不同位置、不同流量接入對配電網(wǎng)饋線的保護(hù)和重合閘的影響。
1. 首先是光伏電源對饋線電流保護(hù)的影響
例如如果將1mwp的并網(wǎng)電站通過一臺1mva升壓變壓器,將其升壓為10kv,然后通過10kv饋線接到110kv變電站的某個10kv饋線接入系統(tǒng)中。未接入光伏電源時,電流速斷保護(hù)的速斷方向以及低電壓閉鎖保護(hù)的控制字都是退出狀態(tài)。當(dāng)接入光伏電源后,有些饋線電流就會相應(yīng)發(fā)生改變,同時產(chǎn)生的保護(hù)效果也會發(fā)生改變。當(dāng)本線發(fā)生故障時,由于故障電流僅是由電網(wǎng)提供的,而與光伏電源無關(guān),因此此時光伏電源的接入對饋線的保護(hù)是沒有任何影響的。但當(dāng)有的饋線發(fā)生故障時,由于光伏電源的存在,給電路提供了短路電流,從而降低了保護(hù)電阻的靈敏度。也有的饋線或電網(wǎng)發(fā)生故障時,又會由于光伏電源的存在而使得檢測到的電阻的反向電流值小于速斷電流保護(hù)的定值,從而引起誤動。
2. 對饋線重合閘的影響
在根本上,大多數(shù)配電網(wǎng)所出現(xiàn)的故障現(xiàn)象都是瞬時性的問題。在這個角度上看,在配電網(wǎng)系統(tǒng)中采用重合閘能夠有效地提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時還能夠降低電網(wǎng)系統(tǒng)維護(hù)的工作量。在單端供電的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)下,對架空饋線都是用重合閘來實(shí)現(xiàn)瞬時故障的供電的,這樣便可以很好的保護(hù)配電網(wǎng)的正常運(yùn)行了。但隨著光伏電源的引入,這個問題就不那么簡單了。如果光伏電源與配電網(wǎng)之間的聯(lián)絡(luò)線在發(fā)生故障后跳開了,那么光伏電源就不會影響重合閘對配電網(wǎng)的保護(hù)作用。
但是在出現(xiàn)故障的時候,光伏電站電源如果并未及時的跳離饋線,則會同部分電網(wǎng)共同成為電力孤島。而光伏電源在保證孤島電源的條件下,會給重合閘造成巨大的安全隱患,直接影響到重合閘的正常功能運(yùn)行,使得重合過程失敗或者是導(dǎo)致非同時期的重合閘。
3. 對備用電源的影響
通常來說,主流電源在故障影響的情況斷開時,一般需要自動利用備用電源供電,以不影響正常的供電工作。而光伏電源在使用中,要求快速高效自動投入備用電源,以期達(dá)到產(chǎn)生同期合閘的要求,這樣做的目的是為防止非同期合閘產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊電流,而破壞配電網(wǎng)和光伏電源設(shè)備。