大規(guī)模風電接入對繼電保護的影響與對策分析

賀建偉

（國網(wǎng)銀川供電公司 750001）

大規(guī)模風電接入對繼電保護的影響與對策分析

賀建偉

（國網(wǎng)銀川供電公司 750001）

風力發(fā)電質(zhì)量的提高是促進我國風力發(fā)電事業(yè)的基礎(chǔ)條件。目前，國際社會最關(guān)注的問題無疑是生態(tài)環(huán)境，電力行業(yè)不僅要滿足能源資源的供給，還要考慮對環(huán)境的保護問題，將大規(guī)模風電接入到了電力系統(tǒng)之中，可以有效滿足電能在社會的發(fā)展需求和環(huán)境的保護。但是，電力系統(tǒng)在接入大規(guī)模風電后，其繼電保護運行的穩(wěn)定性會受到影響。本文對大規(guī)模風電接入對繼電保護的影響進行了分析，并對風電接入對繼電保護的應(yīng)用對策進行探討。

大規(guī)模風電接入；繼電保護；影響與對策；分析

電網(wǎng)故障問題的排查和解決需要通過繼電保護工作來進行，并有效實現(xiàn)電能的傳輸，對整個電網(wǎng)程序而言，其是關(guān)乎電網(wǎng)正常運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以，繼電保護問題是電力行業(yè)最為重視的內(nèi)容，必須要有專業(yè)的技術(shù)人員對繼電保護設(shè)備進行深入研究，對其存在的問題一一分析并解決。

1 大規(guī)模風電接入繼電保護的影響

電網(wǎng)接入大規(guī)模風電后，對繼電保護系統(tǒng)具有很大影響，其主要體現(xiàn)在三個方面。①降低了繼電保護裝置自帶的靈敏度，這是因為升壓變壓器接地引起的，并因此導致電力系統(tǒng)中的所有零序網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化，隨著影響到相應(yīng)的零序保護，降低繼電保護裝置的靈敏度。②拒動能力發(fā)生的變化，在接入大規(guī)模風電以后，由于特殊弱饋裝置的缺乏，導致短路電流無法進行正常的輸入，聯(lián)絡(luò)線的保護作用也無法正常發(fā)揮，導致拒動功能出現(xiàn)失靈現(xiàn)象。③頻頻發(fā)生風電脫網(wǎng)的情況，其是由于國內(nèi)為了有效保證風電網(wǎng)絡(luò)的正常運行，采用了電網(wǎng)并網(wǎng)點的方式來接入風力電源，所以聯(lián)絡(luò)線一旦出現(xiàn)異常，風機便會自動切換為動態(tài)過程，使檢同期方式失去作用，并無法有效重合聯(lián)絡(luò)線的閘，最后出現(xiàn)風電脫網(wǎng)的情況。同時，風的大小也會使風力發(fā)電產(chǎn)生變化，并具有很大的不穩(wěn)定影響，而且發(fā)電機由于型號不同所產(chǎn)生的諧波也具有很大差異，如果對設(shè)備進行更換則會對頻率的穩(wěn)定性造成破壞，繼而對電力整個系統(tǒng)造成影響。

風電能源由于自身的特點，會使繼電保護在實際接入中產(chǎn)生相應(yīng)的影響，如果不能有效發(fā)揮繼電保護作用，就不能保障整個風電系統(tǒng)的可靠性和安全性。所以，在接入大規(guī)模風電的條件下，有效分析繼電保護所帶來的問題是必須解決的問題。要實現(xiàn)風電接入對繼電保護的適應(yīng)度，起到保護風電網(wǎng)的有效作用，其中最重要的內(nèi)容就是電源和阻抗串連模型。目前，電網(wǎng)在接入大規(guī)模風電的常見方式是先對其升壓，然后對母線接入，電流速斷保護方式是最常見的保護方式，在這一條件下，上下線路的保護功能很可能會因為接入風電而產(chǎn)生下降現(xiàn)象，并使其跳閘無法正常實現(xiàn)。

2 大規(guī)模風電接入繼電保護的策略研究

2.1 管理工作的有效配合

要使繼電保護裝置的保護作用充分發(fā)揮出來，就必須妥善解決時限與定制對保護裝置產(chǎn)生的問題，使其能有效配合風電網(wǎng)的保護作用。該項工作的落實需要在過程中嚴格管理，因為風電場配置工作和電網(wǎng)保護工作由于工作性質(zhì)的不同，所屬部門也是不相同的，而要使脫網(wǎng)事故有效得以解決，必須需要兩個部門工作人員相互配合，對時限和定制問題有效協(xié)調(diào)和解決，使電風網(wǎng)保護工作能夠順利完成。同時，針對電網(wǎng)的保護和自動重合閘這一問題，應(yīng)當有效協(xié)調(diào)相應(yīng)的控制工作，不斷完善繼電保護系統(tǒng)，使其能為正常運行的風電網(wǎng)起到保護作用。

2.2 對電流故障進行重點分析

保護裝置是繼電保護作用的關(guān)鍵，其重點保護的內(nèi)容主要是短路電流的衰減特征以及最大值電流上，其都會對繼電保護作用產(chǎn)生極大影響，而對繼電的配合、整合和保護是需要重點考慮的問題，當前這些問題還沒有在繼電保護的相關(guān)準則中有所深入。對繼電保護性能進行分析可以發(fā)現(xiàn)，其最大的影響因素是波形的特點和故障暫態(tài)下濾波的計算方法。在電網(wǎng)系統(tǒng)接入大規(guī)模風電情況下，針對其繼電保護所產(chǎn)生的影響，為了有效保證風電網(wǎng)在繼電保護下的穩(wěn)定性運行，必須仔細分析電流波形的特點，針對其短路故障發(fā)生的相關(guān)問題加以深入，并對其進行進一步分析，保障實現(xiàn)繼電保護的最大作用。

2.3 完善和創(chuàng)新電路保護措施

要有效監(jiān)測和控制風電機組的故障問題，就必須首先對其自身特點進行重點研究，充分了解短路電流波形所造成的相關(guān)問題，由于控制模塊容易受其影響的因素，有效分析定值配合與延時的問題，使故障排除時間盡量降低，確保風電系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運行。另外，還應(yīng)重點分析電路故障的特點，不斷創(chuàng)新和完善集群電線路的保護方式，使電力系統(tǒng)運行的有效性進一步提升。

2.4 聯(lián)調(diào)措施的有效應(yīng)用

要使大規(guī)模風電接入產(chǎn)生的影響降低，可以采取保護聯(lián)跳措施來實現(xiàn)。在正式投入使用風電機以前，專業(yè)技術(shù)人員可以將聯(lián)跳措施在兩側(cè)進行實測，在實現(xiàn)連接繼電保護和風電短路電流的條件下，阻斷電流可以完全依靠聯(lián)調(diào)裝置進行。如此一來，短路電流便不會對繼電保護產(chǎn)生影響，能正常運行整個電力系統(tǒng)。在繼電保護作用下，用戶會因為線路而產(chǎn)生很大的影響，如果線路一旦出現(xiàn)故障，用戶便不能正常使用到電能，所以，在繼電保護的時候，專業(yè)技術(shù)人員必須及時解決這一問題，而故障快速切除方法是目前繼電保護工作的常用方式，其能有效及時解決問題的發(fā)生，避免故障發(fā)生對用戶使用電能所造成的困擾。目前，一些新的風電場要對故障保護進行設(shè)計，最直接有效的方式可以使用電阻接地這一方針，并根據(jù)自身實際情況來設(shè)計和安排故障保護的相關(guān)手段。

3 結(jié)束語

大規(guī)模風電會在接過程中產(chǎn)生諸多問題，這也在提醒必須重視到繼電保護的性能特征。在解決大規(guī)模接入問題時，其指導思想應(yīng)是以最新理論為準，具體分析其中存在的問題，并對解決方法加以多層研究，找出最為合理的方法。同時，要將問題徹底有效的解決，還應(yīng)考慮到各個區(qū)域的真實情況，提出針對性的繼電保護措施，使接入大規(guī)模風電所產(chǎn)生的影響降低最低，對其進行各個方面的綜合，構(gòu)建一個完整的保護系統(tǒng)，保證電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。

[1]張保會，張金華，原博，王進，郝治國.風電接入對繼電保護的影響（六）——風電場送出線路距離保護影響分析[J].電力自動化設(shè)備，2013，06：1～6.

[2]譚志皓.大規(guī)模風電接入對繼電保護的影響及措施[J].科技與創(chuàng)新，2015，01：90～91.

[3]張延林.試論大規(guī)模風電接入對繼電保護的影響[J].中國新通信，2016，04：48.

TM774

A

1004-7344（2016）36-0074-01

2016-11-5

賀建偉（1977-），男，寧夏固原人，工程師，東北電力大學工學學士，研究方向為繼電保護及自動化技術(shù)。