大規模風電接入對繼電保護的影響與應對策略

趙柄鑫

摘 要：當前社會，能源與生態環境是世界各國面臨的兩項重大難題，在這緊張的局面下，風電這一類的可再生資源成為突破口，不僅能夠緩解能源的緊張，還可以緩解能源與社會環境之間的矛盾，但是當前的風電接入技術還不夠完善，在進行大規模風電接入的情況下，必然會對原有的電力系統的保護會產生一定的影響。因此，本文對大規模風電接入對繼電保護的影響與對策進行了研究，并提出了相關對策，這為電力行業的持續發展提供了幫助。

關鍵詞：大規模的風電接入；電路繼電保護；影響；對策研究

中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）17-0114-01

隨著經濟發展與社會發展，由于電路繼電保護受風電接入的影響，從而導致風力發電技術發展緩慢，技術更新停滯不前，更甚者會對總電網造成安全威脅與隱患。因此大力研究風力發電對繼電保護的影響大小與因素，是發展該技術必須要解決的重大問題。

1 風電接入對電路繼電保護的影響

（1）不適宜的發電系統增大電路保護的難度。現階段，許多電路出現小電流選線裝置動作率低的大問題，這些問題都是因為發電系統使用了不合理的不接電系統導致的，因此，當發生這種情況的時候，如果未能及時找到故障，那么就會給電網造成很大的損失，進而給整個電力系統造成嚴重危害，使保護電路的困難加大。（2）風電脫網的風險加大。在我國現階段，為了讓風力發電供電穩定，技術人員會在電力并網點處使用風力電源。這種技術的好處是風機將隨著聯絡線的跳閘而步入動態過程。與其對應的聯絡線在這種情況下不能進行有效合閘，將會帶來風電脫網的問題，這大大增加了維護電網的難度。（3）影響兩側保護。出現影響兩側保護的原因是風電介入繼電保護的大量接入，但是這種情況會導致隔離系統出現短路情況。如果電流在風場中被輸入，斷路器會因為電流短路而關閉。如果出現這種情況，必須馬上停止電流輸出，避免造成設備損失。在某種程度上說，風電大規模的發生并網，會提高短路的概率[1]。

2 存在的問題研究

（1）在我國，目前使用的是不接地風電系統，該系統最大的特點是可以單相接地兩小時。這種方式多使用在架空電流中，但是不適用與電纜混合系統中，容易造成故障。同時，不接地風電系統還存在電流選線率低的問題，這樣會給工作人員造成很大的影響很難發現單相接地中存在的安全隱患。由于這些問題沒有有效的解決方案，致使問題逐漸擴大。最常見的問題是小電流選線常常出現錯誤，被選中裝置動力不足。這些問題給工作人員安全施工與作業帶來了很大的困難。（2）風電接入可以完善繼電保護裝置，如果裝置出現了問題，能夠得到及時的解決，風電的接入在主網繼電保護裝置出現故障的時候，可以有效的分析出故障出現在哪里，故障的性質是什么以及距離等等要素，就可以清晰地了解到出現的故障，及時對問題進行分析并提出有效的解決方案，如果故障發生的時間超過的0.1s，就有可能導致風電場受到新的損傷，所以及時解決故障是一件爭分奪秒的事情。（3）大規模風電接入對繼電的保護，會干擾到對兩側的保護，導致隔離系統的側短路限流，同時，風電機組會失去穩定，會出現解列的情況，而解列的情況長短取決符合的大小，如果風電場接入了電流，那么，短路電流會造成斷路，這時候就應該及時停止短路電流的運輸，否則會造成系統設備的損壞。

3 將大規模風電場接入繼電保護的思路及方法

3.1 對短路之后的電流波形特征進行分析

對于大多數的繼電保護裝置來說，深入研究故障電流的波形特點是極其重要的，繼電保護裝置的保護重點就是短路電流的衰減特征以及短路電流的最大值，保護產生的影響就是在繼電保護的整定與配合方面，通常狀況下，故障暫態的濾波算法以及波形特點是對繼電保護性能產生影響的關鍵因素，還會直接影響工頻電氣量的計算結果。因此，必須對短路故障出現之后的電流波形特征進行必要的分析，然后再在此基礎上，對繼電保護進行全面的分析[2]。

3.2 配合電網保護

配合電網保護也是其中重要的一項，加強電網繼電保護裝置與風電操控系統的配合，還要對于繼電保護的時限以及對繼電保護定制，這些都需要必須配合電網保護，與此同時，在進行風電與電網接入管理的工作的時候，對涉及到的電網保護和風電場的具體配置整定分別屬于不同的部門，因此需要加強這兩個部門之間的溝通與協作，這樣能夠有效的避免因為定值問題而導致的意外脫網事故的發生，還要重視后備工作以及各種緊急情況下切斷負荷機器等保護工作的加強，從而構建不斷完善的繼電保護體系。

3.3 對短路電流進行充分考慮

大規模風電接入對繼電保護，因風電機組沒有辦法連續的提供短路電流，從而導致短路電流波形極其容易受到模塊的影響從而發生變化，這就需要對短路電流進行充分的考慮，否則很難識別出故障并成功將其隔離。對短路電流進行充分的考慮與分析除了上述之外，還主要是因為如果排除故障所用的時間較長的話，會影響到電力系統的穩定，因此必須對風電場的線路故障的特征進行全面的分析與研究，才能不斷完善對繼電的保護。

參考文獻

[1]倪文思.繼電保護受大規模風電接入的影響與對策探究[J].科技與創新，2016，（20）：84.

[2]余東海.淺談大規模風電接入對繼電保護的影響與對策[J].通訊世界，2015，（22：）98-99.endprint