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摘要：光伏发电并网是光伏发电当中的主流应用方式，其不仅能够满足百姓社会生活的用电需求，更为我国电力事业的发展起到了重要的推动作用。然而大量的光伏发电并网会对配电网网络结构等多个方面产生影响，其中对配电网的继电保护及短路电流大小及分布的影响最为重大，想要更好的发挥出光伏发电并网的作用，就必须要保证配电网的基本运行安全，因此必须要对光伏发电并网对配电网保护的影响进行深入分析。笔者结合实践工作经验，在本文当中对光伏发电并网对配电网保护的影响进行了详细的分析，并提出了解决对策，以期能够为我国光伏发电事业的发展做出贡献。
关键词：光伏发电；配电网；并网；线路保护
前言：
随着社会生活水平的提高，百姓对于能源的需求水平越来越高，电能就是其中最具代表性的能源之一。为了满足社会百姓的基本生活需求，光伏发电得以研发并迅速成为了电力发展当中的重要组成部分，光伏发电并网已经成为了光伏发电当中的主流。然而，任何事情都具有两面性，光伏发电并网亦是如此。虽然其能够很好的解决社会生活的用电需求，但与此同时其也会给配电网带来一定的影响，如果放任光伏发电并网对配电网保护的影响不管，那么配电网就会出现不安全工作隐患，一旦出现事故其后果是不堪设想的。为了在满足社会生活用电需求的基础上，使光伏发电并网真正的发挥出其先进性作用，就必须要分析和解决其对于配电网保护的不利影响，在对其进行不断的完善过程中，使其成为我国电力产业当中的佼佼者。
一、光伏并网对配电网保护的影响
1.光伏并网对线路保护灵敏度的影响
以图1为例，当电路出现故障时，其电流一定会有所增大，然而如果故障位置处于PV下端，而PV的位置却有正好处于配电网线路的末端位置时，那么因故障而增大的电流会在流经PV时，被PV在自身容量基础上进行分流，那么故障电流就会减小至增大后的1/2，也就是说流经R1的故障电流是实际故障电流的（未经过PV分流）1/2，这就会导致当被分流后的故障电流值小于线路保护系统额定电流值的情况下，线路保护系统就无法检测到故障电流值，也就降低了继电保护的灵敏度，从而使线路保护系统在特定情况下，无法实现对整个电路线路的保护，最终造成保护的拒动作。
2.光伏并网对线路保护误动作的影响
配电网具有单侧电源供电的特点，也正因如此配电网的继电保护系统当中并没有安装方向性元件。在此基础上将PV接入到配电网当中后，电网当中的局部线路就会变为双侧电源供电，且PV所提供的电流是从负荷侧流向系统侧。在这种前提下，如果所接入的PV位置处于保护装置的下游，那么无论故障是发生在保护装置的上游还是下游，故障电流都必然会经过保护装置，而保护装置自身并没有方向性元件，那么只要故障电流超过了保护装置的额定值，那么继电保护装置就一定会进行动作，从而使继电保护装置失去了所需要的选择性，形成了误动作。
3.光伏并网对重合闸的影响
每个配电网当中都设有重合闸功能，该功能在配电网发生瞬时故障时，能够以最快的速度恢复供电，从而保证整个供电系统能够继续运行。当PV接入到配电网后，线路两端所连接的电源都是相互独立存在的。在这种情况下，如果配电网发生瞬时故障，在重合闸功能动作之前，起步要保证PV已经从配电网当中切除出去或已经停止工作。如果在重合闸动作完成后，PV没有被切除出配电网或仍旧在运行，那么就会造成电流当中的故障点游离时间不足而再次形成电弧并引起重燃，一旦发生这种情况重合闸就失去了保护配电网的功能性，从而导致整个配电网的故障甚至是整体瘫痪，其后果是不堪设想的。
二、光伏发电并网对配电网的保护对策
1.电流速断保护
当配电网接入PV后，其相当于双侧电源供电，在未使用该方法前如果任意一侧保护区外的相邻线路出现了故障，那么保护装置都会进行动作，来实现对双侧线路的保护，从而出现了误动作。电流速断保护是防止继电保护装置误动作和不动作的重要方法，该方法在原有继电保护装置的基础上，对电流的选择发生了明显的改变，也就是说其不再单独依靠电流流经保护装置时的大小来判断是否要进行保护动作，而是根据躲过被保护线路末端短路时的最大短路电流来判断的，基恩日根据流经自身的电流与保护区域外短路时的最大短路电流而获得的选择性电流保护。
2.方向性电流保护
在PV接入配电网之后，由于电网电流一侧或PV电源一侧所供给流向母线的电流存在短路，那么配电网的继电保护就很容易出现误动作，从而使其保护可靠性得不到满足。为了解决这种双侧电源或多侧电源电流保护选择性问题，就必须要在可能出现误动作保护展示上增设一个功率方向闭锁元件。该元件必须要能够分辨短路电流的方向，如果是由母线流向电路，那么启动电流保护。相反，若是电流是邮线路流向母线，那么则将电流保护进行闭锁，使其不进行动作。
图2为方向过电流保护的单相原理接线图，其主要由3个部分构成，即“方向元件（功率方向继电器）”、“电流元件（电流继电器）”、“时间元件（时间继电器）”。在该保护系统当中，继电保护装置是受到时间元件（时间继电器）控制的，也就是说只有当时间元件（时间继电器）启动后其才会进行动作，并且其只能够按照时间元件（时间继电器）预先设定的时间进行动作。而时间元件（时间继电器）的动作是需要在方向元件（功率方向继电器）和电流元件（电流继电器）都动作作为前提的。故障的方向可以由短路电流的功率方向来确定，而短路电流的功率方向可以由保护安装处的电流、电压之间的相位关系来确定。因此，功率方向继电器的基本原就是反应于加入继电器中电流和电压的相位而动作的。想要判别发生故障的方向可以通过判别短路功率的方向或电流、电压之间的相位关系来实现。那么功率方向继电器就是用来判别功率方向或测定电流、电压间相位角的继电器。
总结：
综上所述，光伏发电并网作为电力事业当中的一项新技术，其为电力事业所带来的帮助以及未来发展空间都是不可估量的，因此给予其充分的重视与肯定，将其更好的应用到配电网当中是电力事业发展的必然趋势。在充分肯定其给电力事业带来发展的同时，也必须要更加充分的认识到其自身所存在的不足，尤其是对于配电网保护的不利影响。为了更好的实现对光伏发电并网的应用，我们要做的不仅是将其发展下去，而是要不断的对其以及配电网进行改进，让两者更快、更好的融入到一起，从而使配电网能够在安全运行的状态下，实现工作水平的有效发展，为电力事业的进步提供支持。
参考文献：
[1]李乃永.电网接纳光伏电站并网运行的适应性及对策研究[D].山东大学，2012.
[2]李亚辉.含分布式光伏电源的配电网保护方案及故障定位研究[D].西南交通大学，2013.
[3]石振刚，王晓蔚，赵书强.并网光伏发电系统对配电网线路保护的影响[J].华东电力，2010，09：1405-1408.
[4]张泽云，黄家栋，段晓波.光伏发电系统并网时对配电网保护的影响[J].河北电力技术，2010，03：17-19.
[5]袁炜灯.光伏发电并网对东莞电網的影响及对策研究[J].科技创新与应用，2013，05：152-153.
[6]翟文杰，李建泉，吴小云，管仁德，崔坚.分布式光伏发电对配电网保护的影响[J].大功率变流技术，2013，05：21-26.
关键词：光伏发电；配电网；并网；线路保护
前言：
随着社会生活水平的提高，百姓对于能源的需求水平越来越高，电能就是其中最具代表性的能源之一。为了满足社会百姓的基本生活需求，光伏发电得以研发并迅速成为了电力发展当中的重要组成部分，光伏发电并网已经成为了光伏发电当中的主流。然而，任何事情都具有两面性，光伏发电并网亦是如此。虽然其能够很好的解决社会生活的用电需求，但与此同时其也会给配电网带来一定的影响，如果放任光伏发电并网对配电网保护的影响不管，那么配电网就会出现不安全工作隐患，一旦出现事故其后果是不堪设想的。为了在满足社会生活用电需求的基础上，使光伏发电并网真正的发挥出其先进性作用，就必须要分析和解决其对于配电网保护的不利影响，在对其进行不断的完善过程中，使其成为我国电力产业当中的佼佼者。
一、光伏并网对配电网保护的影响
1.光伏并网对线路保护灵敏度的影响
以图1为例，当电路出现故障时，其电流一定会有所增大，然而如果故障位置处于PV下端，而PV的位置却有正好处于配电网线路的末端位置时，那么因故障而增大的电流会在流经PV时，被PV在自身容量基础上进行分流，那么故障电流就会减小至增大后的1/2，也就是说流经R1的故障电流是实际故障电流的（未经过PV分流）1/2，这就会导致当被分流后的故障电流值小于线路保护系统额定电流值的情况下，线路保护系统就无法检测到故障电流值，也就降低了继电保护的灵敏度，从而使线路保护系统在特定情况下，无法实现对整个电路线路的保护，最终造成保护的拒动作。
2.光伏并网对线路保护误动作的影响
配电网具有单侧电源供电的特点，也正因如此配电网的继电保护系统当中并没有安装方向性元件。在此基础上将PV接入到配电网当中后，电网当中的局部线路就会变为双侧电源供电，且PV所提供的电流是从负荷侧流向系统侧。在这种前提下，如果所接入的PV位置处于保护装置的下游，那么无论故障是发生在保护装置的上游还是下游，故障电流都必然会经过保护装置，而保护装置自身并没有方向性元件，那么只要故障电流超过了保护装置的额定值，那么继电保护装置就一定会进行动作，从而使继电保护装置失去了所需要的选择性，形成了误动作。
3.光伏并网对重合闸的影响
每个配电网当中都设有重合闸功能，该功能在配电网发生瞬时故障时，能够以最快的速度恢复供电，从而保证整个供电系统能够继续运行。当PV接入到配电网后，线路两端所连接的电源都是相互独立存在的。在这种情况下，如果配电网发生瞬时故障，在重合闸功能动作之前，起步要保证PV已经从配电网当中切除出去或已经停止工作。如果在重合闸动作完成后，PV没有被切除出配电网或仍旧在运行，那么就会造成电流当中的故障点游离时间不足而再次形成电弧并引起重燃，一旦发生这种情况重合闸就失去了保护配电网的功能性，从而导致整个配电网的故障甚至是整体瘫痪，其后果是不堪设想的。
二、光伏发电并网对配电网的保护对策
1.电流速断保护
当配电网接入PV后，其相当于双侧电源供电，在未使用该方法前如果任意一侧保护区外的相邻线路出现了故障，那么保护装置都会进行动作，来实现对双侧线路的保护，从而出现了误动作。电流速断保护是防止继电保护装置误动作和不动作的重要方法，该方法在原有继电保护装置的基础上，对电流的选择发生了明显的改变，也就是说其不再单独依靠电流流经保护装置时的大小来判断是否要进行保护动作，而是根据躲过被保护线路末端短路时的最大短路电流来判断的，基恩日根据流经自身的电流与保护区域外短路时的最大短路电流而获得的选择性电流保护。
2.方向性电流保护
在PV接入配电网之后，由于电网电流一侧或PV电源一侧所供给流向母线的电流存在短路，那么配电网的继电保护就很容易出现误动作，从而使其保护可靠性得不到满足。为了解决这种双侧电源或多侧电源电流保护选择性问题，就必须要在可能出现误动作保护展示上增设一个功率方向闭锁元件。该元件必须要能够分辨短路电流的方向，如果是由母线流向电路，那么启动电流保护。相反，若是电流是邮线路流向母线，那么则将电流保护进行闭锁，使其不进行动作。
图2为方向过电流保护的单相原理接线图，其主要由3个部分构成，即“方向元件（功率方向继电器）”、“电流元件（电流继电器）”、“时间元件（时间继电器）”。在该保护系统当中，继电保护装置是受到时间元件（时间继电器）控制的，也就是说只有当时间元件（时间继电器）启动后其才会进行动作，并且其只能够按照时间元件（时间继电器）预先设定的时间进行动作。而时间元件（时间继电器）的动作是需要在方向元件（功率方向继电器）和电流元件（电流继电器）都动作作为前提的。故障的方向可以由短路电流的功率方向来确定，而短路电流的功率方向可以由保护安装处的电流、电压之间的相位关系来确定。因此，功率方向继电器的基本原就是反应于加入继电器中电流和电压的相位而动作的。想要判别发生故障的方向可以通过判别短路功率的方向或电流、电压之间的相位关系来实现。那么功率方向继电器就是用来判别功率方向或测定电流、电压间相位角的继电器。
总结：
综上所述，光伏发电并网作为电力事业当中的一项新技术，其为电力事业所带来的帮助以及未来发展空间都是不可估量的，因此给予其充分的重视与肯定，将其更好的应用到配电网当中是电力事业发展的必然趋势。在充分肯定其给电力事业带来发展的同时，也必须要更加充分的认识到其自身所存在的不足，尤其是对于配电网保护的不利影响。为了更好的实现对光伏发电并网的应用，我们要做的不仅是将其发展下去，而是要不断的对其以及配电网进行改进，让两者更快、更好的融入到一起，从而使配电网能够在安全运行的状态下，实现工作水平的有效发展，为电力事业的进步提供支持。
参考文献：
[1]李乃永.电网接纳光伏电站并网运行的适应性及对策研究[D].山东大学，2012.
[2]李亚辉.含分布式光伏电源的配电网保护方案及故障定位研究[D].西南交通大学，2013.
[3]石振刚，王晓蔚，赵书强.并网光伏发电系统对配电网线路保护的影响[J].华东电力，2010，09：1405-1408.
[4]张泽云，黄家栋，段晓波.光伏发电系统并网时对配电网保护的影响[J].河北电力技术，2010，03：17-19.
[5]袁炜灯.光伏发电并网对东莞电網的影响及对策研究[J].科技创新与应用，2013，05：152-153.
[6]翟文杰，李建泉，吴小云，管仁德，崔坚.分布式光伏发电对配电网保护的影响[J].大功率变流技术，2013，05：21-26.