【分布式发电对配电网继电保护的研究12000字（论文）】

分布式发电对配电网继电保护的研究目录TOC\o"1-4"\h\z\u第一章绪论 11.1课题的背景和意义 11.2分布式电源的研究现状 21.3本文研究的主要内容 3第二章分布式发电的介绍及分类 42.1分布式发电的概念 42.2分布式发电技术简介 52.2.1小水电 52.2.2风力发电 52.2.3太阳能发电 62.2.4生物质能发电 62.3分布式发电的分类 72.4分布式发电的运行方式 7第三章分布式发电对继电保护的影响 93.1配电网结构及保护的配置 93.2分布式发电对电流三段式保护的影响 103.2.1在线路末端并入DG 103.2.2在线路中间位置并入DG 113.2.3总结 123.3DG对反时限过电流保护的影响 133.3.1在线路末端并入DG 133.3.2在线路中间位置并入DG 133.3.3总结 153.4DG对自动重合闸的影响 153.5孤岛效应及反孤岛效应 163.5.1孤岛效应简介 163.5.2反孤岛效应的策略 17结论 18参考文献 20第一章绪论1.1课题的背景和意义当今社会中，因为化石能源的消耗量不断变大而导致的全球气候急速上升等问题的出现，人们利用可再生能源发展和投资成为一个重要的发展方向。利用可再生能源发电得到快速的发展。世界上许多的电力和能源专家认为电力技术的发展应与分布式发电技术相结合，这种发电方式的结合不仅可以节省投资而且可以降低能源损耗而提高电力发电系统的可靠性和灵活性，这种发电方式被称为是21世纪电力能源发展的主要方向。在国际社会上，分布式发电被称作是改变电力能源发展的一场革命。电能是不能储存的，它只能通过输配电网络输送和分配给用户。为了使资源得到最优化配置，一些小的局部电网互联逐渐成为目前国内外电力系统所采用的一般形式，即采用以集中发电和远距离输电为主的传统大电网形式。这种集中式大电网容量大并且稳定性强，目前世界上有90%的电力负荷都是通过这种大电网进行供电的。但是随着人们对电能质量以及供电可靠性提出的更高要求，大电网自身存在的缺陷也逐渐显露出来。其中很重要的一点就是，大电网互联系统中只要发生任何故障就会导致整个电网产生一系列的影响并且严重时会发生大面积的停电甚至整个电网的崩溃，造成不能挽救的后果，类似这样的事故经常性发生。比如，发生在2003年著名的美加“8.14”大停电事故就是因为输电线路走廊内的树木没有得到及时清理，从而造成其中一条高压线路因此被切，由此引发连锁反应，导致美国八个州和加拿大的安大略省电力供应中断。除此之外，大电网投资和维护方面的费用也很高，而且它不能有效地跟踪电力负荷地变化，故需要修建一些调节负荷变化的电站这方面的花费也是巨大的，利用率也不高。总的来说，大电网的经济性是比较低的。尤其像我国，国土面积辽阔，而且不同地方经济发展很不平衡，要想在广大经济欠发达的农村地区，特别是一些偏远地区和农牧地区形成具有一定规模的强大集中式大电网，在经济发面就需要有更多的投入。为了进一步提高供电系统的稳定性、安全性和弥补大电网所存在的缺陷而在大电网中引入分布式发电技术。将许多的分布式电源接入到电网的配电系统中对分布式发电技术的发展很重要，因此对配电系统的保护提出了新的要求。许多分布式电源的接入会使得电力系统在潮流计算和故障时短路电流计算方面发生变化，这会让以前的配电网保护方案不再适用新技术下的要求。所以为了适应新技术而使得保护可以正确动作，就必须研究出新的保护方案，来避免当传统保护接入分布式电源后造成的影响，为分布式发电技术大力发展打好基础。1.2分布式电源的研究现状电网中并入不同容量的分布式电源对电网产生的影响是不同的，在工程应用中，将分布式电源分为三种类型：当分布式电源容量小于100KW时为小型分布式电源，当分布式电源的容量为100KW-1MW时为中型分布式电源，而当分布式电源的容量在1MW以上时为大型分布式电源。分布式电源主要通过清洁能源进行电力的工业供应，不仅具有良好的经济性和环保性，而且能够提高电力系统运行的安全性和可靠性，还可以减小电力输送过程中的损耗，提高电力能源的利用效率。因此，在我国对太阳能发电和风能发电技术的支持下，分布式发电主要是利用风能、太阳能和生物质能等可再生能源。主要是分布在用户附近，一般情况下与配电网并联，并且容量比较小。所以分布式电源具有如下特点。1.经济性许多分布式电源并入到配电网中可以减少大电网与高压线路的建设从而节约了电网的经济投资，并且分布式电源一般分布在用户端，这样可以减少电能输送过程中的能量损耗。2.可靠性分布式电源的接入使原有的单电源供电系统变为多电源供电系统并且使得供电可靠性有所提高。当配电网发生故障将系统电源切除以后，将会形成孤岛运行继续向系统的重要负荷供电，这样就提高了供电系统的电能质量和可靠性。3.调峰作用夏季和冬季为用电的高峰期，分布式电源并入到配电系统中可以起到调节电力负荷的作用。夏季光照比较充足，通过太阳能发电可以缓解用电高峰。将天然气作为主要燃料的冷热电联供系统可以把夏季制冷和冬季供热的问题解决，同时还可以向电网输送能量，对电网起到削峰填谷的作用。4.环保性分布式发电技术的引入可以减少由于火力发电产生的有害气体，而且分布式电源讲究就近原则，很大程度的减少了高压远距离电力线路的建设，同时相应的减少电力线路建设所需的土地。分布式发电技术发展最早的国家是美国，自美国从二十世纪七十年代开始发展分布式发电技术以来，分布式能源站在美国已经存在6000多座，美国的好多大学也采用了分布式能源站，数量达到了200多个。分布式发电技术在美国发展迅速，销售额已经达到了10亿多美元，并且美国为全国各地提供商用分布式发电设备。美国在2001年通过了“关于分布式电源与电力系统互联的标准草案”，与此同时分布式发电并网运行和向电网售电的相关法规也相继出台，根据美国研究预计，分布式能源在未来20年将会占新增发电容量的20%左右，美国能源部针对分布式发电也制定了相关的发展计划。分布式能源系统在日本应用较早，并且日本也对于分布式发电与大电网系统互联很看重，主要是因为日本可利用的能源短缺。并且日本还研制出了好多性能不错的分布式发电设备与产品，如各种的太阳能电池和燃料电池，尤其是太阳能电池组的生产在2004年占到世界50%。我国也在分布式技术方面开展了许多的工作，在我国根据相关权威机构的预测，在考虑环保的情况下，到了2050年，我国的清洁能源比例将会占到我国全部能源的30%左右，成为了我国能源供应重要的一个分支。所以研究分布式发电设备并且将其与大电网进行互联，成为了我国电力工业重要发展方向。而且各种小型分布式发电设备共同发电成为目前电力负荷供电的主要方式。因此，为了利用分布式发电技术来提高能源利用效率和解决能源短缺的相关问题，必须将分布式发电系统接入电网后在保护和潮流等相关方面的影响作为首要的目标，以此来保证能够安全的并入到电网中。1.3本文研究的主要内容针对分布式电源并入配电网后对现有保护的影响，本论文旨在分析带来了哪些问题，并提出解决法案，为分布式电源的并网运行提供技术支持。具体包括以下几部分内容：1.介绍分布式发电的概念、分类及并网方式；2.分析分布式发电对现有的电流保护技术、反时限电流保护和自动重合闸的影响；3.讨论分布式发电的孤岛效应和反孤岛效应问题；第二章分布式发电的介绍及分类当今社会电力的能源供应主要来自煤、石油和天然气等化石能源。目前，中国和美国主要通过火力发电进行电力的供应，火力发电量分别占两国发电总量的75%和50%。但是化石能源是不可再生的，不能够满足人们的长期供应，而且化石能源燃烧会产生大量的有害气体，对人民们的生活和环境会产生重大的危害，其中以二氧化碳的影响最大，它会导致全球气温的上升。并且随着化石能源储存量的减少，化石能源的价格也在不断地上升，因此许多国家已经开始考虑本国能源未来的安全问题。与此同时，为了解决由于化石能源的燃烧导致的全球气候变暖问题，世界上各工业大国达成节能减排的伟大共识，都开始着手调整各国的能源结构。在这样的背景下，投资和发展可再生能源成为世界各国应对能源问题主要方式，海上的风能和陆地上的太阳能成为发展的主要方向。但是由于这些能源分布较为分散和密度比较小，所以需要容量小并且可以分散布置的发电技术对其进行加以开发，我们把这种发电技术称为分布式发电，简称DG。图2.1分布式发电系统的组成2.1分布式发电的概念为了适应电力用户的需要和使得现在配电网可以更加具有经济性，将许多的分布式发电装置并入到用电用户的附近或在小型工厂的附近来进行电力的供应和满足电力负荷的要求，这些小型电源的功率一般都比较小且大都是进行独立运行，分布式发电的方式与传统的大电网运行方式是不同的，它是一种全新的供电模式。2.2分布式发电技术简介2.2.1小水电容量不超过50MW的小型水电站是小水电。小水电主要是通过与大电网并联发电以满足当地用电需求以及调整电力负荷的变化，被认为是分布式发电的一种重要的发电形式。它不仅对环境的影响比较小，而且经济效益高，可以及时对电力负荷进行调整，所以小水电比较适用于一些小城镇和偏远地区的用电需求，主要的不足之处是受季节的影响比较大。当前我国已装机的小水电容量已经达到了3000万千瓦，位列世界第一位，到了2020年预计可以达到8000万千瓦左右。2.2.2风力发电分能是大自然中储量丰富的可再生能源，然而风力发电技术是将现有的风能通过发电设备先转化为机械能再转化为电能的过程。在风力的作用下风力机发生旋转，然后经过加速装置加速，最后带动发电机组进行发电。现在的大部分风力机都采用直接驱动的方式进行发电，这样可以有效地减少风力机组的维护。风力发电机组有两种运行方式，分别为定速和变速。两者的不同主要是：定速风力发电机组的旋转速度是恒定不变的，而变速风力发电机组的速度会随着风力的大小发生相应的变化。针对不同的运行方式风力发电机就有同步电机和感应电机两种类型。风力发电技术具有清洁无污染的特点，但是与火力发电技术相比风力发电的运行和维护成本比较高，但是由于化石能源的短缺，风力发电技术发展还是比较快的。近年来，风力发电占比与火力发电占比相近。图2.2直接并网风力发电机2.2.3太阳能发电太阳在内部发生核聚变反应而产生大量的能量向空间进行辐射，这种能量被称为太阳能。而且这种核聚变会持续几十亿到上百亿年的时间，所以太阳能是一种取之不尽用之不竭的可再生能源。太阳能到达地球上的功率大约是80万亿千瓦左右，也就是说，与每秒钟燃烧500万吨的煤所产生的能量相同。太阳能的分布非常广泛，而且储量非常的丰富，被公认为最为理想的替代能源。1.太阳能光伏发电太阳能光伏发电被称为PV发电，它是通过光电池的光电效应将太阳能转化为电能的一种发电形式。光伏发电有许多的优点，例如光伏发电没有地域的限制而且清洁无污染和维护简单安全可靠，但是光伏发电的投资大并且运行成本高。光伏发电从前主要用于远距离的偏远地区的供电。然而，随着化石能源的短缺以及光伏发电成本的降低，光伏发电引起了人们的重视，于是光伏发电也开始并入电网中加以利用。而且光伏发电系统受地域的影响较小，还可以直接并入到低压电网中去，所以太阳能光伏发电具有很好的发展前景。图2.3光伏发电系统并网结构图2.太阳能热发电现在所使用的太阳能热发电系统主要是通过将液体加热产生蒸汽然后通过蒸汽推动汽轮发电机组转动进行发电。这种发电方式具有直接和间接两种类型。直接热力循环系统主要是利用凝汽式发电机组的集热器产生蒸汽直接进入到汽轮机中进行发电，然后通过冷凝系统降温形成水通过水泵将水送入到集热器中变为水蒸气循环利用。间接热力循环系统是利用沸点高于水的熔盐或液态钠，通过热交换加热辅助系统内的介质，产生蒸汽驱动汽轮发电机组发电。2.2.4生物质能发电太阳能通过以化学能的形式储存在生物质中所形成的能量被称为生物质能。它主要是以生物质为主体，直接或间接的利用光合作用进行能量的转化。生物质能发电是通过原有的生物原料通过一定的形式转化为可以利用的能源，最后将可利用能源再转化为电能的一种发电形式。直接将生物质进行燃烧产生高温高压的蒸汽推动汽轮机发电的发电形式为生物质燃烧发电。通过将氧气、水蒸气和氢气等汽化剂加入到生物质原料中发生热化学反应推动发电设备转动发电的形式为生物质汽化发电。生物质汽化发电适用于生物质燃料分散性大、燃气设备安装空间小的发电场所，它被认为是生物质发电形式中最为有效和清洁的发电方式。2.3分布式发电的分类DG在不同的研究领域具有不同的分类。一般情况下是根据所采用技术的类型以及所使用一次能源的不同和在电力系统中接口技术的不同进行分类的。根据所使用技术类型的不同DG可分为水力发电、风力发电、太阳能发电和燃气轮机发电等；当分布式发电接入到电力系统后，因为所采用的并网方式和技术类型的不同，分布式发电所发电有工频交流电、工频直流电和高频直流电的区别。当DG连入到电力系统时有两种方式，分别为直接并入电力系统和通过逆变器并入电力系统。两种方式都可以采用的风力发电机有同步发电机、异步发电机和双馈发电机的区别。目前，我国所采用的风力发电厂主要以异步发电机和双馈机为主，然后经过变速装置和升压变电站并入电力系统中。2.4分布式发电的运行方式 根据电力网络所需的不同，分布式发电具有三种运行方式，分别为独立运行、作为备用电源运行和与大电网进行并网运行。独立运行方式主要应用于偏远地区和连接大电网成本高的一些地区，在这些地区分布式发电采用独立电源供电的方式。分布式发电作为备用电源使用主要是因为一些机构或工厂突然停电会导致很大的经济损失和生命及财产安全，采用备用方式可以有效地避免。在其他情况下，由于分布式发电采用可再生能源进行电力供应受季节的影响比较大，所以将分布式发电并入到配电网中来调节电力负荷的变化。表2.1分布式发电并网方式技术类型输出并网方式水力发电AC直接并网太阳能热发电AC直接并网太阳能光伏发电DC逆变器并网生物质能发电AC直接并网地热发电AC直接并网潮汐发电AC直接并网风力发电ACDC直接并网/逆变器并网燃料电池DC逆变器并网第三章分布式发电对继电保护的影响3.1配电网结构及保护的配置因为传统的配电网基本上采用的都是单电源辐射网络，所对其配置的保护都比较简单。现在国内所用的保护方案主要有两种类型：1.三段式电流保护。当线路发生短路故障时，瞬时电流速断保护瞬间切断故障线路，它的整定是躲过本线路末端最大短路电流，但是一段保护不能保护本线路的全长。而定时限电流速断保护可以保护本线路的全长，在保护配置上与下一级线路的瞬时电流速断保护相配合，但具有动作延时。过电流保护不仅可以对本线路的全长进行保护，还可以保护下一级线路的全部长度，其保护在配置上主要是躲过本线路末端的最大负荷电流并与下一级线路的定时限电流速断保护相配合。还有就是有些不与下一级线路配合进行保护的其他线路，保护的整定主要是按照本线路末端具有足够的灵敏度，这种保护可以保护整个线路。2.反时限的过电流保护的原理是线路发生短路故障，故障电流越大，保护的动作时限就相应的越短，它是一种保护动作时限与短路电流大小相关的保护。所以保护距离故障点的距离短时保护的动作时限就短，而当保护距故障点的距离大时，保护的故障电流就小。不仅如此，反时限过电流保护还能满足保护所需的选择性和速动性，在现代配电网的保护方案中应用比较广泛。然而根据经验统计，配电网所发生的电力故障主要以瞬时性故障为主，所以对于不是全电缆线路，不管采用哪种保护方案保护都应该安装三相一次重合闸来保证线路发生瞬时性故障时及时恢复供电，避免长时间的停电。如下图3.1所示，装置R1-R3为三段式电流保护的断路器，F1-F6为线路的熔断器。图3.110KV配电网络3.2分布式发电对电流三段式保护的影响三段式电流保护可以快速的切除线路故障，符合保护的快速性和可靠性，在现在的配电网中应用较多，但是三段式电流保护受到电网接线方式和运行方式的影响比较大。当DG并入到配电网后，电力系统的潮流分布会发生变化，并且发生故障后短路电流的大小和流向也会变化。因此，分布式发电装置接入到配电网的位置不同，对配电网相关参数的影响也有所不同，下面重点讨论三段式电流保护中不同位置并入DG对其的影响。3.2.1在线路末端并入DG如图3.2所示，在线路末端并入DG。图3.2线路末端并入DG由图3.2可知，当DG并入后，系统S与DG之间的线路由原有的单电源辐射网络变为双电源供电，其它的线路仍为单电源供电。此时系统中发生短路的位置不同，DG对系统的影响也有所不同，具体的分析如下:1.DG下游F1点发生短路故障当线路F1点发生短路后，线路中P3、P4的保护感受不到短路电流影响，所以其动作行为不会有变化。但是系统S与DG之间的线路由于变为了双电源供电，所以故障点F1会感受到系统S和DG提供的共同电流，但是P1、P2的短路电流仍然由系统S提供，所以P1、P2不会受到影响，其保护的动作不会受到DG并入的影响，此时，P2可以安全可靠的切除故障。2.DG上游F2点发生短路故障当线路F2点发生故障后，系统线路P3、P4点的短路电流也只由系统S提供，所以保护P3、P4仍然不受DG并入的影响，可以正确的动作。但是由于系统S与DG之间的线路为双电源供电线路，流过故障点的电流由两者提供，但是P1点的短路电流仅由系统S提供，所以保护P1不会受到影响，可以可靠的动作切除故障。而P2会感受到系统S和DG共同提供的电流，此时如果DG所提供的电流足够大，P2感受到短路电流而正确动作而形成孤岛，但是孤岛的形成会对设备和系统造成很大的危害，所以应该尽量避免孤岛运行。3.同一母线的其他馈线F3点发生短路故障当F3点发生短路故障时，F3点所在线路的短路电流由系统S和DG共同提供，此时P3会感受到短路电流而正确动作切除故障线路。而P1、P2也能感受到短路电流，但是由于保护P2的动作时限和动作值都比P1小，所以当DG的容量过大时会误动切除本线路而形成电力孤岛，但是为了避免电力孤岛的影响，DG应该及时与系统解列。4.同一母线的其他馈线F4点发生短路故障当F4点发生短路故障后，其分析与F3点发生短路故障时基本相同，最为理想的情况就是由保护P4快速的切除故障。但是存在两种情况，一是当DG的容量过大时，P2会误动而形成电力孤岛，此时DG应该及时自动解列避免孤岛运行。二是DG容量比较小，提供的短路电流不能使P2动作，但是流过P3的电流由系统S和DG提供，而使得P3不能躲过F4点短路时的电流提前动作，使得保护不具有选择性。所以DG容量的选择很重要。3.2.2在线路中间位置并入DG如图3.3所示，在中间位置并入DG.图3.3线路中间位置并入DG由图3.3可知，当DG并入后，系统S与DG之间的线路由原有的单电源辐射网络变为双电源供电，别的线路仍为单电源供电。此时系统中发生短路的位置不同，DG对系统的影响也有所不同，具体的分析如下:1.DG下游F1点发生短路故障当F1点发生短路故障后，因为保护装置P3、P4不会受到短路电流的影响，所以P3、P4可以正确动作。但是保护装置P2所感受到的故障电流不仅由系统S提供而且也由DG提供，此时它可以正确的切除故障线路。而流过保护装置P1的短路电流与并入DG前相比有所减小，会使得P1的灵敏度有所减小。2.DG上游F2点发生短路故障当F2点发生短路故障后，因为保护装置P3、P4不会受到短路电流的影响，所以P3、P4能够可靠的动作。而此时保护装置P1流过的故障电流只由系统S提供，而且电流相比较并入DG前有所降低，而且保护P1的灵敏度也会相应的减小，情况不好时会拒动。所以并入系统的DG容量该有所限制。3.同一母线的其他馈线F3点发生短路故障 在F3点发生短路故障后,保护装置P2将感受不到故障电流，P2的保护不会受到任何影响。而保护装置P3的短路电流由系统S和DG提供的电流组成，保护装置P3可以正确的动作切除故障线路。保护装置P1会感受到DG提供的短路电流，如果DG并入的容量较大时会误动而把本线路切除，这时DG应系统发生解列。4.同一母线的其他馈线F4点发生短路故障在F4点发生短路故障后，保护装置P2将感受不到故障电流，P2的保护不会受到任何影响。而装置P4的短路电流由系统S和DG共同提供，保护装置P4可以正确的动作切除故障线路。保护装置P1会感受到DG提供的短路电流，如果DG并入的容量较大时会误动而把本线路切除，这时DG应系统发生解列。而此时流过P3的短路电流也由系统S和DG提供，这时当F4点发生短路故障时，保护P3流过的电流会有所增加而使得保护P3发生误动，使故障线路失去保护的选择性。3.2.3总结由以上分析可知，将DG并入到配电网会对电流的三段式保护有下列影响：1.当并入配电网的DG容量过大时会使得保护发生误动，使得线路的保护失去选择性而将短路故障的影响范围扩大。2.可能会使得保护的灵敏度有所降低，情况比较严重时会发生拒动，让电力系统遭受更大的影响。与此同时可以发现，DG并入到配电网的容量和位置不同会使得三段式电流保护产生不同的影响，并且并入到配电网DG的容量应当适当。在并入到配电网DG容量相同的情况下，在线路末端并入DG对保护的影响最小。而当并入的DG容量过大时可以先校验保护的灵敏度以及定值，有时还可以加入方向元件来让保护具有方向性。3.3DG对反时限过电流保护的影响故障线路中的电流大小不同会使得保护的动作时限不同的保护为反时限过电流保护。相比于三段式电流保护反时限过电流保护只需要一个继电器就可以，不仅如此，在电力系统发生短路故障后，故障被切除的时间都比较短，所以反时限过电流保护在配电网保护中应用也比较广泛。并入反时限过电流保护的DG位置不同对电网的影响不同，具体的分析如下：3.3.1在线路末端并入DG如图3.4所示，在线路末端并入DG。图3.4线路末端并入DG如图3.4所示，当系统中并入DG后电网由原有的单电源网络变为两端供电网络，并且当短路发生的位置不同，并入DG就会对电力系统产生不同的影响，分析如下列：1.在L1线路发生短路故障后，由于保护P1只由系统S提供，与并入DG以前是相同的，所以它的动作不会受到任何影响。而保护P2和P3会受到DG的影响，至于P2和P3是否会动作与并入DG的容量大小有关，但是为了不让系统孤岛运行，系统都应该与DG立即解列。2.在L2线路发生短路故障后，由于保护P1和P2只由系统S提供，与并入DG以前是相同的，所以它的动作不会受到任何影响。并且P2可以正确的动作切除故障线路，但是为了不让系统孤岛运行，系统都应该与DG立即解列。3.在L3线路发生短路故障时，由于保护P1、P2和P3只由系统S提供，与并入DG以前是相同的，所以它的动作不会受到任何影响。并且P3可以正确的动作切除故障线路。3.3.2在线路中间位置并入DG1）如图3.5所示的位置并入DG。图3.5线路中间位置（L2末端）并入DG当短路发生的位置不同，并入DG就会对电力系统产生不同的影响，分析如下：1.在L1线路发生短路故障后，由于保护P1只由系统S提供，与并入DG以前是相同的，只是流过保护P1的故障电流有所减小，会使保护P1的灵敏度降低。但是反时限过电流保护的裕度不是很大,所以P1仍可以正确动作。但是为了不让系统孤岛运行，系统都应该与DG立即解列。2.在L2线路发生短路故障后，保护装置P3检测不到故障电流的存在，虽然保护装置P1和P2的短路电流只由系统S提供，但是由于受到DG并入的影响会有所减小，但是由于反时限过电流保护的裕度不是很大，所以保护P2可以正确的动作，但是它会有较为长时间的延时，对保护的速动性有影响。3.在L3线路发生短路故障后，保护装置P3检测到的短路电流由系统S和DG作用产生的，此时流过保护装置P3的电流会增大，保护P3可以正确的动作切除故障，为避免孤岛运行，DG也会与系统S迅速解列。2）在如图3.6所示的位置并入DG。图3.6线路中间位置（L1末端）并入DG当短路发生的位置不同，并入DG就会对电力系统产生不同的影响，分析如下：1.在L1线路发生短路故障后，由于保护P1只由系统S提供，与并入DG以前是相同的，只是流过保护P1的故障电流有所减小，会使保护P1的灵敏度降低。但是反时限过电流保护的裕度不是很大,所以P1仍可以正确动作。但是为了不让系统孤岛运行，系统都应该与DG立即解列。2.在L2线路发生短路故障后，由于保护P1只由系统S提供，与并入DG以前是相同的，所以它的动作不会受到任何影响。保护装置P2检测到的短路电流由系统S和DG作用产生的，此时流过保护装置P2的电流会增大，保护P2可以正确的动作切除故障。3.在L2线路发生短路故障后，由于保护P1只由系统S提供，与并入DG以前是相同的，所以它的动作不会受到任何影响。而保护装置P2和P3检测到的故障电流是由系统S和DG作用产生的，此时两者流过的电流有所增加，但是保护P2的整定值大而动作时限小于P3，所以P3是否能正确动作与并入系统DG的容量有关。如果并入容量过大会使P2先于P3动作使保护失去选择性。3.3.3总结由以上分析可知，将DG并入到配电网会对反时限过电流保护有下列影响：1.DG并入到配电网会使得保护的动作时间延长，使得保护的速动性不满足要求；2.当并入配电网的DG容量过大时会使得保护发生误动，使得线路的保护失去选择性而将短路故障的影响范围扩大。与此同时可以发现，DG并入到配电网的容量和位置不同会使得反时限过电流电流保护产生不同的影响，并且并入到配电网DG的容量应当适当。在并入到配电网DG容量相同的情况下，在线路末端并入DG对保护的影响最小。而当并入的DG容量过大时可以先校验保护的灵敏度以及定值，有时还可以加入方向元件来让保护具有方向性。3.4DG对自动重合闸的影响调查显示,在电力配电网中发生的事故大多数为瞬时性故障，重合闸的引入对于提高电网的供电可靠性和减少电力故障有很大的作用。尤其是对于单一电源的辐射网络作用更大，所以自动重合闸在配电网的应用相当广泛。DG并入配电网之前，配电网为单一的辐射型网络，自动重合闸可以恢复瞬时性的电力故障，对配电系统不会产生很大的影响。而在DG并入到配电网之后，当电路发生故障而动作跳闸，故障线路会被立刻切除而没有电源为其供电，但当有DG存在时，可能会发生DG继续给故障线路供电的情况，从而形成电力孤岛，电力孤岛的存在给自动重合闸的正确动作造成了影响。1.非同期合闸。当发生故障后电网的电源会跳闸而自动重合闸会进行重新合闸，在这段时间内DG可能会加快和减缓运行的速度而使得在进行重合时会与电网不能保持同步运行，然后出现相位差。这种不同期的合闸会产生比较大的电流，冲击电流的存在会使得线路发生误动而再次跳闸致使合闸失败，并且冲击电流会对分布式发电设备造成损坏。2.故障点持续电弧。在系统发生故障后，系统的电源侧保护发生跳闸而使得电源与系统分离，但是由于DG可能还会给故障点供电而致使故障点电弧不能熄灭，当进行重合闸作用时会使得重合失败,从而使其变为永久性故障。这种情况的长期存在会使设备的寿命减少。因此，当DG并入到配电网络后，会对瞬时性故障产生一定的影响，所以必要时需在DG侧配置低压、低周的解列装置，同时防止不同期合闸产生的冲击电流，还应该在系统侧进行检无压操作，而在DG侧进行检同期操作来进行预防。3.5孤岛效应及反孤岛效应3.5.1孤岛效应简介分布式发电系统并入到电网会使得电网的电能合理的利用，但是为了满足电网运行的可靠性以及安装者的安全性，对并网技术有一定的要求。因此，为了使分布式发电系统在配电网中得到广泛的应用，解决分布式发电系统并入后造成的一系列问题成为研究的关键，其中，大多数的国家能源机构把孤岛效应作为研究的重点之一。当电网发生短路故障后，分布式发电系统可能会继续向故障线路进行电力供应，而形成一个有分布式发电系统独立运行的电力孤岛，我们把这种现象叫做孤岛效应。一般情况下。在低压电网中易发生孤岛效应，而当并入的分布式发电装置过多时，在高压配电网和输电网中也会发生孤岛效应，孤岛效应的发生可能造成电力孤岛被局部化并且主变压器不存在于电力孤岛之中。在实际过程中，孤岛效应一般由下面几种情况造成的，一是电网发生故障后，保护装置检测到故障的存在而跳闸，但是分布式发电装置没有检测到故障的存在，而继续进行电力的供应；配电网络中的设备损坏而造成正常的电力供应中断；电力网络定期的维修使得电力供应中断；工作人员的错误操作及自然危害造成的电力供应中断。由分布式发电系统造成的孤岛效应主要有下面几个危害：1.孤岛效应的存在会使得系统的电压和频率不受控制，此时在分布式发电装置中如果没有配置调节电压和频率的继电器或设备，就会使得孤岛系统中的电压和频率有较大的偏移，这样会使得电网系统设备和用户造成很大的损坏。2.当电力孤岛解列后再被接入系统时，先前的重合可能会造成分布式发电装置与电力网络不能保持同步运行，而使断路器有一定程度的损坏，还有不同期合闸产生的冲击电流对分布式发电设备的影响，会使得电网再次跳开。3.孤岛效应的存在会使得故障不能及