2023 年（第十六届）发电企业信息技术与应用研讨会 - 388 - 总体上而言，随着新型电力系统的建设进程深 入推进，宁夏电网形态将向多层、多环、多态的复 杂网络发展，配电网也将随之发生重大转变，新型 配电网特征愈发明显。 2、分布式电源及电力电子化装置渗透接入对原 有配电网故障特性造成巨大影响 新型电力系统下配电网一次形态的变革不可避 免地给配电网原有控制保护系统带来严峻挑战。一 方面，源侧分布式电源（DG）的大量接入使配电网 由传统的单源辐射状网络结构变为多源复杂网络结 构， 接入 DG 的类型、 容量及位置均对配电网络结构、 潮流水平及方向产生影响。在系统发生故障时，故 障电流的大小和方向不再是从单一电源流向故障 点。特别是在对故障 DG 进行快速控制的过程中，保 护安装处的故障电压和电流特性变化速度快，且变 化幅度较大，导致现有保护配置和适应性均难以满 足新型配电网的保护要求。同时新型配电网在完成 故障隔离后可能出现仅由 DG 供电的孤岛区域，非计 划孤岛中电压、频率不可控制，对重合闸也存在较 大影响，在供电恢复时这些因素必须予以考虑。 图 3 2013-2020 年中国光伏发电行业竞争格局发展情况 （单位：GW） 除分布式电源外，以电动汽车随机接入充电为 主以及储能为主的灵活负荷会改变配电网原有的负 荷结构及特性，使得配电网的电压属性、谐波水平、 故障电流大小及流向瞬时变得复杂且灵活多变。而 现有保护是在传统配电网有限运行方式下进行的配 置与整定，其保护定值与时间的配合受运行方式的 限制，难以应对灵活负荷随机多变的运行方式。另 一方面，为实现对复杂配电网络及局部分布设备的 主动管理与控制功能，势必增装大量的传感检测与 控制装置。特别是随着大量的非线性电力电子装置 的应用，系统运行方式越发复杂，故障特征更加多 样，这无疑给故障识别、保护及控制之间的协调配 合增加了前所未有的难度。 图 4 2017-2021 年中国新能源汽车销量及市场渗透率 3、现有控制保护系统难以适应新型电力系统下 配电网发展需求 当前，国内的配电网继电保护方案主要还是采 用传统的 3 段式过电流保护为主，上下级开关采用 时序配合并且采用重合闸试合的基本方案。分布式 电源的大量接入导致仅仅依靠电流互感器的电流保 护不能明确判断故障方向，同时分布式电源运行方 式与潮流水平的不断变化，等值模型的不确定，导 致电流保护整定困难。距离保护作为另一种广泛应 用于配电网的保护方式，具有良好的方向性和选择 性。距离保护中反映故障点到保护安装处距离的阻 抗值由电压、电流测量值计算得到，然而新型配电 网网络结构复杂、电压偏移严重、谐波畸变厉害、 电流大小及流向灵活多变等特点，均不利于阻抗值 的整定计算。另一方面，分布式设备发大量接入将 严重影响重合闸动作，造成非同期重合闸、故障点 电弧重燃、甚至导致绝缘击穿等严重后果。传统就 地保护方案已经不能适应分布式电源、储能及可控 负荷等的快速发展和大量接入、以及配电网运行方 式复杂多变的新型配电网。新型电力系统下配电网 的控制保护系统，必然要打破配电网传统继电保护 方案，从根本上解决传统继电保护在保护配合、适 应新能源接入、复杂网络拓扑运行、故障可靠隔离