【正文】 時(shí)它使流過保護(hù) 3的電流增加，增加了其接入位置下游的保護(hù)的保護(hù)范圍，可能會(huì)引起保護(hù)的誤動(dòng)。 A處接入單 DG 分析 等值電路圖如下所示： 圖 314 母線 A處接入 DG對(duì)配網(wǎng)保護(hù)影響分析 分析 ：當(dāng) DG下游某處如 DE段發(fā)生短路故障時(shí)，系統(tǒng)電源和分布式電源同時(shí)向故障點(diǎn)提供短路電流，保護(hù) 4都流過正向的故障電流，流過保護(hù)的電流較未接入 DG時(shí)第三章 分布式電源接入對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)電流保護(hù)的影響研究和分析 22 的要大，而且隨著 DG容量的增加而增大，這有可能使下游的保護(hù)失去選擇性而誤 動(dòng)，這與DG的容量有關(guān)。相反，接入 DG后，使流過保護(hù) 1的故障電流小于未接分布式電源時(shí)的故障電流，保護(hù) 1不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)。 DG 分析 . 在母線 A、 B、 C三處分別接入 1個(gè) DG，見下圖： 第三章 分布式電源接入對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)電流保護(hù)的影響研究和分析 23 圖 316 分析多 DG入網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)影響等值電路圖 分析： 當(dāng)在 DG DG DG3接入位置的下游發(fā)生短路故障時(shí)，例如 DE段，保護(hù) 4都會(huì)流 過正向的故障電流，但流過的故障電流大小有所不同：保護(hù) 1流過的短路電流由系統(tǒng)電源和 DG1提供，保護(hù) 2流過的短路電流由系統(tǒng)電源和 DG DG2提供，保護(hù) 3保護(hù) 4流過的短路電流由系統(tǒng)電源和 3個(gè)分布式電源共同提供，均大于未接 DG時(shí)的故障電流，保護(hù)將變得更加靈敏，其故障電流增大的程度受各自上游 DG總?cè)萘康拇笮∮绊?，各保護(hù)的保護(hù)范圍均有所增大，均可能因?yàn)槭ミx擇性而發(fā)生誤動(dòng)，需要對(duì)保護(hù)整定值和 DG容量關(guān)系進(jìn)行研究。 當(dāng) BC段發(fā)生故障時(shí)，保護(hù) 2流過由系統(tǒng)電源和分布式電源提供的故障電流，保護(hù) 1有可能誤動(dòng)，保護(hù) 6不流過故障電流，不會(huì)動(dòng)作。在這里考慮上節(jié)的分析結(jié)果，合理考慮約束條件，分析分布式電源的準(zhǔn)入容量問題。同時(shí)，保護(hù) 2也會(huì)流過有分布式電源提供的反向故障電流，有可能發(fā)生誤 動(dòng)。保護(hù) 2流過由 DG3提供的反向故障電流，大小與 DG3的容量有關(guān)，可能動(dòng)作。當(dāng) 相鄰饋線出現(xiàn)故障時(shí)如 AF 段，分布式電源通過保護(hù)1向故障點(diǎn)提供故障電流，保護(hù) 1流過反向故障電流，可能會(huì)誤動(dòng)，這與 DG的容量有關(guān)，以為其提供的短路電流隨其容量的增加而增加，這在后面會(huì)有分析。當(dāng)相鄰饋線發(fā)生故障時(shí)，如 AF 段， DG同樣會(huì)向故障點(diǎn)提供故障電流，使流過保護(hù) 5的故障電流增大而增大其保護(hù)范圍，有可能使其失去選擇性。55 kk II ? (321) 進(jìn)一步求得流過保護(hù) 2的短路電流 deqeqskk ZXXXXX EEII ?? ????215521* ?? (322) 分析 可以看出：當(dāng)相鄰饋線發(fā)生故障時(shí)， DG的接入使流過保護(hù) 5的故障電流增加，延長(zhǎng)其保護(hù)范圍，可 能使其失去選擇性；同時(shí)它向保護(hù) 2提供反向故障電流，可能會(huì)使其誤動(dòng)。 339。 （ 3） 在線路 CD上發(fā)生短路故障時(shí) CD段發(fā)生短路后的等值電路如圖所示： 圖 36 CD段發(fā)生短路后的配網(wǎng)等值電路 利用等效疊加法求短路點(diǎn)開路電壓： 只有系統(tǒng)電源時(shí)，等值電路圖如下： 第三章 分布式電源接入對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)電流保護(hù)的影響研究和分析 18 圖 37 只有系統(tǒng)電源時(shí)求 C點(diǎn)電壓等值電路圖 只有分布式電源時(shí)，等值電路圖如下： 圖 38 只有分布式電源時(shí)求 C點(diǎn)電壓等值電路圖 可得短路點(diǎn)開路電壓為： 2121212121)()( XXZZ XXZEZEXXZZ XXZEXXZZ ZEEsdsddssdsdsddseq ??? ??????? ??????? (311) 進(jìn)一步簡(jiǎn)化計(jì)算故障電流： 圖 39 進(jìn)一步簡(jiǎn)化 等效疊加法求短路電流 可得其中 第三章 分布式電源接入對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)電流保護(hù)的影響研究和分析 19 2121 )( XXZZ XXZZXsdsdeq ??? ??? (312) 進(jìn)一步可得流過保護(hù) 3的短路電流為： 33 XXEIeqeqk ??? (313) 進(jìn)一步求得流過保護(hù) 2的短路電流為： seqeqskk ZXXXXX EEII ?? ????213321* ?? (314) 不接 DG時(shí)發(fā)生 CD段短路時(shí)有： sskkk ZXXX EIII ??????32139。 DG通過保護(hù) 2 向故障點(diǎn)提供短路電流，保護(hù) 2流過反向故障電流，可能會(huì)引起保護(hù) 2 的動(dòng)做?？梢詽M足要求。其整定方法： IsetIIrelIIset IKI . ? 。 電流速斷保護(hù)按 照躲開線路末端故障產(chǎn)生的最大三相短路電流的方法整定，不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，其保護(hù)范圍的校驗(yàn)按系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)出現(xiàn)校驗(yàn)；限時(shí)電流速斷第三章 分布式電源接入對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)電流保護(hù)的影響研究和分析 13 保護(hù)按照躲開相鄰元件電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流整定，能夠保護(hù)本線路全長(zhǎng)；定時(shí)限過電流保護(hù)按照躲開線路最大負(fù)荷電流來整定，作相鄰線路保護(hù)的遠(yuǎn)后備保護(hù)，能夠保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)。 第三章 分布式電源接入對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)電流保護(hù)的影響研究和分析 12 （ 1） 系統(tǒng)電源參數(shù) 系統(tǒng)側(cè)電壓選取 10kV配電網(wǎng)的額定電壓 ，即 ??Es 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下和最小運(yùn)行方式下系統(tǒng)阻抗值為 ???? 1 2 ,0 9 m a xm in ss xx 也即 HLHL ss 0 0 0 ,0 0 0 2 m a xm i n ?? （ 2） 線路參數(shù) 使用架空線路的型號(hào)和參數(shù)為： LGJ120/25 （ 鋼 芯 鋁 絞 線 ），kmXkmR /,/ ???? 。 整定原則 （ 1）啟動(dòng)電流整定 如圖 21所示的保護(hù) 1安裝有電流速斷保護(hù)，其啟動(dòng)電流計(jì)算后為 IsetI1.，保護(hù) 2的限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍不應(yīng)超出保護(hù) 1速斷保護(hù)的保護(hù)范圍，它的啟動(dòng)電流應(yīng)整定為： III setset II . ? 而在實(shí)際使用時(shí)，若選擇兩個(gè)電流值相等，當(dāng)計(jì)算的保護(hù)范圍末端短路時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)保護(hù) 1的電流速斷保護(hù)已經(jīng)不能動(dòng)作，而保護(hù) 2的限時(shí)速斷保護(hù)仍然會(huì)啟動(dòng)的情況。 對(duì)于圖 21所示的保護(hù) 2，由 于限時(shí)電流速斷保護(hù)必須保護(hù)線路全長(zhǎng)，它的保護(hù)范圍必然會(huì)延伸到下一級(jí)線路中。 為解決這個(gè)矛盾，通常都是優(yōu)先保證線路的選擇性，即從保護(hù)裝置啟動(dòng)的整定上保證下一條線路的出口處短路時(shí)不啟動(dòng)，這又被稱為按躲開下一條線路出口處短路的條件整定。為保證其選擇性，一般只能保護(hù)線路的一部分。 繼電保護(hù)的選擇性，是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，在可能最小的區(qū)間里將故障從電力系統(tǒng)中斷開，最大限度的保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。 圖 21 繼電保護(hù)裝置的組成方框圖 基本要求 動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求，即可靠性（安全性和信賴性）、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性。要進(jìn)行“區(qū)分甄別”就必須找到在這三種狀態(tài)下的可測(cè)參量，依據(jù)不同的可測(cè)參量構(gòu)成不同原理的繼電保護(hù)。準(zhǔn)入容量是指 DG 接入電網(wǎng)后能夠保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、可靠地運(yùn)行的 DG 容量限制。但是微型燃?xì)廨啓C(jī)與現(xiàn)有的其它發(fā)電技術(shù)相比 ,效率較低。燃料電池具有以下特點(diǎn) :(1)效率高且不受負(fù)荷變化的影響 。 小水電通常是指小水電站及與其相配套的小電網(wǎng)的統(tǒng)稱。其中同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)包括永磁同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)：異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)主要是繞線異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)按照發(fā)電機(jī)運(yùn)行的方式來分，主要有恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)兩大類。一般情況下，由若干太陽能電池組件按串并聯(lián)方式連接形成較大容量的方陣，稱為太陽能光伏陣列。光伏發(fā)電具有不消耗燃料、不受地域限制、規(guī)模靈活、無污染、安全可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。 3）投資少，安裝和運(yùn) 營具有更高的靈活性。 ]14[ 與遠(yuǎn)離負(fù)荷中心依靠遠(yuǎn)距離輸配的傳統(tǒng)電源相比， DG具有如下特點(diǎn)： ]15[ 1）節(jié)能環(huán)保，污染小。主要是通過對(duì) 部分線路加裝方向性判別元件和斷路器，通過設(shè)備采集各線路段的信息，綜合分析相鄰線路的故障信息來判斷故障點(diǎn)位置并實(shí)現(xiàn)切除故障段。本文通過對(duì)這些不利 影響的分析，根據(jù)得出的結(jié)論，提出適合于含有 DG配網(wǎng)的智能電流保護(hù)方案。而文獻(xiàn)【 24】則針對(duì)如何在保護(hù)現(xiàn)有保護(hù)的協(xié)調(diào)性的前提下接入最大容量的分布式電源問題，建立了樂觀和保守估計(jì)條件下的準(zhǔn)入容量數(shù)學(xué)模型，介紹了至少準(zhǔn)入容量的計(jì)算方法。分析了在滿足保護(hù)可靠性前提下的 DG準(zhǔn)入容量的問題。文獻(xiàn)【 10】則從動(dòng)態(tài)仿真的角度分析了 DG的接入對(duì)配電網(wǎng)短路電流的影響。可以看出，分布式電源的接入位置和容量等對(duì)短路電流的分布和大小有明顯的影響。 分布式電源的接入，這些具有間隙特征、剛性特征的新能源對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來了極大的隱患，它們使傳統(tǒng)的單電源輻射狀配電網(wǎng)變?yōu)槎嘣淳W(wǎng)絡(luò)，也即改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和潮流方向等，使得原有的電流保護(hù)在 DG配網(wǎng)上不能很好地適應(yīng)，分析電流保護(hù)由于環(huán)境和條件的變化對(duì)選擇性、可靠性和靈敏性帶來的影響，可以為提高系 統(tǒng)故障保護(hù)在故障時(shí)的應(yīng)變能力和新能源的在電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定時(shí)的能力打下良好的基礎(chǔ)，也為分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展打開更為廣闊的空間。 風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)發(fā)展成為除水力發(fā)電之外最可靠和清潔的發(fā)電方式。 2020年啟動(dòng)的“小水電代燃料 工程，將進(jìn)一步推動(dòng)我國小水電的發(fā)展。另外許多地區(qū)人口分散，電力消費(fèi)水平低，可以用微水電解決電力供應(yīng)，微水電也是典型的分布式發(fā)電。預(yù)計(jì)到 2020年，中國無電地區(qū)分散電源、商業(yè)用途分散電源和城市并 網(wǎng)型光伏發(fā)電的總量可達(dá)到 100萬千瓦。近年來，歐盟、美國和日本等國家的并網(wǎng)光伏發(fā)電發(fā)展很快。天然氣進(jìn)京和“西氣東輸 工程為發(fā)展小型熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)開創(chuàng)了新的機(jī)遇?？梢灶A(yù)料，在不久以后，分布式發(fā)電技術(shù)將在美國得到相當(dāng)?shù)陌l(fā)展。為此，在布魯塞爾成立的國際熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)構(gòu) (ICA)預(yù)言： DG 將成為 21 世紀(jì)電力工業(yè)的發(fā)展方向。因此 , 大力發(fā)展該項(xiàng)技術(shù)對(duì)保證廣大西部地區(qū)的能源供應(yīng)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展具有重要意義 ]5[ 。在我國，也面臨著同樣的問題，節(jié)約能源 , 提高能源利用效率 , 盡可能多地用潔 凈能源替代高含碳量的礦物燃料 ,也是我國能源建設(shè)遵循的原則。社會(huì)的發(fā)展提高了人類的生活水平，大大加強(qiáng)了社會(huì)生產(chǎn)力，同時(shí)對(duì)能源（如煤，石油）的需求和使用也大幅提高。 peration level。該方案基于相鄰線路的通信來實(shí)現(xiàn)故障路段的識(shí)別，通過部分保護(hù)加裝方向性元件，和斷路器實(shí)現(xiàn)故障段的切除，以此為基礎(chǔ)，并考慮多 DG的情況，對(duì)保護(hù)裝置的整定值進(jìn)行重新修改整定，并計(jì)算基于該保護(hù)方案約束條件的 DG的最大準(zhǔn)入容量，最后，通過 matlab軟件進(jìn)行仿真，驗(yàn)證方案的可行性。 然而，大量分布式電源接入配電網(wǎng)，會(huì)對(duì)配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)產(chǎn)生深刻的影響：中國城鄉(xiāng)大多數(shù)的配電網(wǎng)仍以單電源放射狀鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)為主，當(dāng)前配網(wǎng)的保護(hù)也是以此為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。為了應(yīng)對(duì)能源的潛在危機(jī)和生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，許多國家在進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整過程中，將分布式電源放在了相當(dāng)重要的位置上，分布式電源作為一種高效、可靠、環(huán)保的發(fā)電方式，在世界各地已得到了迅速的發(fā)展。 本文以典型 10kV配電網(wǎng)為例，首先從分布式電源的接入位置、數(shù)量、故障點(diǎn)位置、接入容量等因素出發(fā)，考慮接入 DG對(duì)配電網(wǎng)可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行定 性分析，針對(duì)分析結(jié)果，提出一種針對(duì)含 DG的配電網(wǎng)智能電流保護(hù)方案。 3sectional current protection。然而近些年來，人類社會(huì)發(fā)展日益加速，無論是在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，還是第三產(chǎn)業(yè)服務(wù)業(yè)，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，都是處于人類歷史上空前發(fā)展最快的一個(gè)階段。 為了應(yīng)對(duì)能源的潛在危機(jī)和生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，歐美日等許多發(fā)達(dá)國家在進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整過程中，將分布式電源放在了相當(dāng)重要的位置上 ]41[? 。我國廣大西部地區(qū)蘊(yùn)含豐富的可再生能源 (如風(fēng)能、太陽能等 ) , 太陽能及風(fēng)能的開發(fā)利用居全國之首 , 具有發(fā)展分布式電源技術(shù)的客觀條件。由此可以看出，建設(shè)分布式電源作為大電網(wǎng)的輔助和補(bǔ)充，既可以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性和靈活性，同時(shí)也滿足了可持續(xù)發(fā)展的要求，大大減輕環(huán)保的壓力。據(jù)估計(jì)，下一個(gè) 10年后，美國的分布式發(fā)電市場(chǎng)裝機(jī)容量估計(jì)每年將達(dá) 5 109～ 6 109W，為解決這個(gè)巨大的缺口，美國能源部提 出了以下幾個(gè)涉及分布式發(fā)電技術(shù)的計(jì)劃，包括燃料電池、分布式發(fā)電渦輪技術(shù)、燃料電池和渦輪的混合裝置等。當(dāng)然在分布式發(fā)電技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛、前景最為明朗的，還應(yīng)該首推熱電冷三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，因?yàn)閷?duì)于中國大部分地區(qū)的住宅、商 業(yè)大樓、醫(yī)院、公用 建筑 、工廠來說，都存在供電和供暖或制冷需求，很多都配有備用發(fā)電設(shè)備，這些都是熱電冷三聯(lián)產(chǎn)的多目標(biāo)分布式供能系統(tǒng)的廣闊市場(chǎng)。由于光伏發(fā)電成本 高，大型集中式光伏發(fā)電站的經(jīng)濟(jì)性比較差，因此主要用于人口分散地區(qū)的離網(wǎng)獨(dú)立發(fā)電和城市與建筑物結(jié)合的并網(wǎng)發(fā)電，最典型的就是屋頂光伏發(fā)電。光伏發(fā)電小型分散的特點(diǎn)與分布式發(fā)電的特征一致。基本上以滿足當(dāng)?shù)仉?