大規模風電接入對繼電保護的影響與對策

酈菊英

摘 要：要想推動風力發電事業的發展，就要提高我國的風力發電質量。大規模的風電接入應運而生，它對繼電保護提出了非常高的要求，而目前的繼電保護水平難以適應發展的需求，產生了一系列的后續問題——大規模風電接入對繼電保護配置產生了較大的影響，同時，大規模風電接入影響了電力系統的整體設計，無法保證電力運行的穩定性。這些問題在很大程度上影響了電力系統的正常運行。為了能夠更好的解決這些問題，使我國電力系統能夠正常運行，著重分析了減小大規模風電接入對繼電保護影響的對策。

關鍵詞：大規模風電接入；繼電保護；發電質量；電力資源

中圖分類號：TM614；TM77 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.096

隨著我國各行各業的發展，對電力的需求越來越大，出現了電力資源短缺的情況。這一問題不僅制約了經濟的發展，還影響了人們的生活。為了更快更好的解決這個問題，我國大力推進大規模風力發電的發展，經過多年終于取得了一定的成效，但是，暴露出來的問題也越來越多，所以，相關部門要求各單位要完善繼電保護措施。在電力系統運行的過程中，繼電保護發揮著非常重要的作用。只有加強繼電保護措施，才能保證整個電力系統運行的穩定性。但是，實施大規模的風電接入后，繼電保護受到了很大的影響。當前我國非常重視繼電保護問題，要求有關人員要深入研究風電基地繼電保護配置，找出其中存在的問題，并及時解決。

1 對繼電保護的影響

大規模風電接入后會對電力系統造成一定的影響，其中，常見的影響主要有3點：①影響繼電保護配置。在電力系統運轉的過程中，如果應用大規模風力發電，必須要適當調整升壓變壓器，使其接地。這就在一定程度上改變了聯絡線的零序保護，從而導致繼電保護裝置的靈敏度下降。同時，風電場沒有能力保證整個系統的運行，需要為其安裝弱饋裝置，這樣電力系統才能穩定運行。但是，綜合考慮成本等各方面的因素，一些發電廠根本就不愿意安裝保護裝置，極有可能出現拒動的現象。②影響電力系統的整體設計。在實施大規模風電接入的過程中，需要對其進行調整設計。從我國目前的情況來看，大部分風電場基本上都是先升壓再將之與變電站母線相連接，然后傳送，而配電網的保護方式卻沒有發生變化。實現大規模風電接入后，接入點的線路保護性能會受到不同程度的影響，極有可能發生選擇性跳閘的情況。③影響電力運行的穩定性。在我國，實施風力發電時，通常借助的是異步發電機，這就涉及到有用功率的發出問題。在這一過程中，需要從系統中吸收無功功率。而大規模風電接入后，無功功率將會影響整個系統的電壓穩定性。另外，風力發電會因為風的大小而發生變化，具有較強的不穩定性，并且不同型號的發電機諧波差異比較大，更換設備時會對頻率的穩定性產生影響，進而影響整個系統的電力穩定性。

2 減小影響的策略

為了能夠有效解決大規模風電接入帶來的問題，需要采取一定的方法來解決，這樣才能保證電網運行的穩定性。經過分析，筆者認為，這項工作具體可以從以下3點入手：①綜合各方面的因素合理設計系統。傳統的發電系統難以適應大規模風電接入，對電網的正常運行有較大的影響，需要有關人員采用多種先進手段，綜合考慮各方面因素，調整好各個階段的工作。例如，選擇何種輸電方式才能更好的適應大規模風電接入，如何才能調控好保護配置等。這些都是需要及時調整的環節，有關人員需要制訂一套完善的應急方案，以免給發電廠造成不必要的損失。②對于應用大規模風電接入后出現的跳閘現象，有關工作人員可以采取明確故障穿越要求的方法解決。具體來說就是多次的零電壓穿越，此時一定要控制好時間，每次持續時間應為100～125 ms，這樣就可以進一步減小大規模風電接入所帶來的影響。③采用保護聯跳措施減小大規模風電接入的影響。在風電機正式投入使用之前，有關工作人員可以在兩側實施保護聯跳措施，在風電短路電流與繼電保護相連接的情況下，聯跳裝置就可以阻斷電流。這樣，繼電保護就可以不受短路電流的影響，使整個電力系統正常運行。在繼電保護方面，由于線路對用戶有非常大的影響，一旦將線路切斷，用戶就不能再繼續使用電能，所以，在繼電保護方面，有關工作人員可以采用故障快速切除的方法，一旦發現問題，要及時解決，避免故障的發生。而對于新建的風電廠來說，可以使用電阻接地的方式解決問題，并根據實際情況設計相關的故障保護。

3 結束語

我國在應用大規模風電接入的過程中出現了一系列的問題，這些問題提醒了我們繼電保護的重要性。在面對大規模風電接入帶來的問題時，我國應以先進的理論為指導，深入分析具體存在哪些問題，并研究如何才能更好地解決問題。要想徹底解決問題，就要根據不同區域的實際情況，應用相應的繼電保護措施，盡量降低大規模風電接入對此產生的影響。具體可以綜合各方面的因素合理設計一個系統，確保各個環節都能適應大規模風電接入工作。在此基礎上，面對應用大規模風電接入后出現的跳閘現象時，有關工作人員可以采取明確故障穿越要求的方法解決問題，也可以采用保護聯跳措施更新繼電保護裝置。總之，要從實際情況出發，采用有針對性的措施，以減少大規模風電接入造成的影響，使電網穩定運行。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕