传统的配电网特点是单电源供电，供电网络呈放射性结构，因此电网中所有的电气设计，包括继电保护的配置均是基于单电源进行的。在放射性结构的配电网中，只有单电源供电，当系统发生短路等故障时，只需断开系统侧的断路器就可以实行保护。

由于分布式光伏的接入，配电网从传统的单电源辐射型网络变为接入有很多中小型电源的多电源网络（如图1所示）。将影响传统配电网中的短路电流分布和继电保护动作配合。使得现有的保护配置和自动重合闸装置必须做出相应的调整。否则由于分布式光伏的接入，必定会影响现有继电保护的选择性和灵敏性，从而对配电网及其电气设备的安全和稳定运行造成很大的影响。

  > > > >   模型参数

以图1的配电网模型为例进行仿真研究，假设系统的基准容量SB为100 MVA，电压基准UB选取为10.5 kV，分布式光伏接入容量为5 MVA。电源阻抗在系统最小运行方式下为Z _{s· max} = 0.126 jΩ，最大运行方式下为Z _{s· min} = 0.09 jΩ。在0.3 s时发生短路故障，持续时间为0.1 s。

模拟传输线路为架空线路，每公里架空线路阻抗为Z = 0.27 + j 0.35 Ω。保护1 ~ 5处线路L ₁ ~ L ₅ 的长度分别为6 km、8 km、3 km、7 km和10 km。模型采用恒阻抗模型代替终端负荷：Z _LD = 30 + j18.6 Ω。

通过每公里线路阻抗和线路长度，可以计算得出各线路L1 ~ L5的总阻抗值，如表1所示。

每条线路的总电感值如表2所示。

  > > > >   模型仿真

在分布式电源中，燃料电池、微型燃气轮机等能量稳定的电源都是以电压源形式接入电网。而光伏、风力发电等则是以电流源形式接入电网。由于目前新能源的接入主要以光伏、风力发电为主，因此本文主要运用PSCAD / EMTDC针对电流源进行仿真分析，仿真模型如图2 ~ 图4所示。

本文主要研究当线路故障点不同时，分布式光伏（电流源）对配电网电流保护的影响。

  > > > >    短路故障位于分布式光伏下游区域

如图1所示，当分布式光伏接入母线C处，下游区域（保护4下端）发生三相短路故障时，通过仿真波形，分析接入分布式光伏前、后流过保护4的短路电流情况，如图5所示。

对波形进行数据整理，如表3所示，当保护4下端发生故障时，接入分布式光伏流过保护4处的短路电流值，大于未接入分布式光伏时的短路电流值。因此，为了确保配电网保护4的选择性，需要根据有多点电源接入的情况校验其保护整定值。

  > > > >    短路故障位于分布式光伏上游区域

当分布式光伏接入母线D处，上游区域（保护3下端）故障时，通过仿真模型，分析流过保护4的短路电流变化情况，如图6所示。

将保护3下端发生故障时，对接入分布式光伏前后流过保护4的电流进行仿真，对波形进行数据整理，结果如表4所示。

从表4中可以看出，分布式光伏会向短路点提供短路电流，但是故障时流过保护4的短路电流要小于系统正常运行时的电流值，继电保护装置不会无故障跳闸。因此当上游区域故障时，分布式光伏不会对继电保护装置产生明显的影响。

  > > > >   短路故障位于分布式光伏相邻馈线

分布式光伏接入母线C处，相邻馈线（保护1下端）短路故障，通过仿真模型，分析流过保护3的短路电流变化情况，如图7所示。

通过表5中的仿真数据可以看出，接入分布式光伏后，系统故障状态下流过保护3的短路电流变小。即相邻馈线处发生故障时，分布式光伏会向其提供短路电流，影响继电保护的灵敏度。

目前，分布式光伏并网系统利用孤岛检测策略，即并网电流、电压、频率、相位等均按照特定的时间间隔来进行定期采集。其中并网逆变器与光伏阵列的输出有直接关系，当配置并网处的保护方案，忽略掉控制器和逆变器的损耗时，系统光伏输出功率与并网功率相同。分布式光伏接入配电网保护方案：

a. 等功率策略。分布式光伏的输出与用户消纳的负载基本相等时，分布式光伏系统并不反馈电能至电网，完全自发自用。此时，当线路短路故障时，只需判断孤岛即可。

b. 欠功率策略。分布式光伏的输出小于用户需要的电能消纳时，用户侧还需要从配电网处获得一部分电能。当配电线路发生故障时，必将减少一部分用户侧的电能输入，导致并网处的电流或电压变化。

c. 过功率策略。分布式光伏的输出大于用户侧消纳，产生的电能不仅满足用户需要，还向配电网输入部分电能。通过本文的仿真结果，当发生短路故障时，分布式光伏将对电网产生冲击。主要解决方案是通过采集光伏输出电流、电压、相位等信息，采用最大功率跟踪及并网策略，当分布式光伏输入小于或等于用户侧负载时，利用孤岛保护，只保留重要负载。当分布式光伏输入大于用户侧负载时，当光伏输出超过设置的电流值，保护动作。