關于風電場繼電保護合理配置問題

狄衡彬　吳興龍

摘 要：眾所周知我國土地面積比較廣袤，而且也有豐富的風能資源，同時這些風能比較集中，因此，可以建設風電場為社會和廣大人民群眾提供電力能源。在連接風電廠和電網時往往使用集中接入式的方式。風電產業在快速發展的同時，風電場規模以及容量逐步擴大，不過由于電力系統集中接入方式會影響電能，若是電網發生短路，就會影響風電場對電流的供應，所以在進行電網建設時，需要對繼電保護裝置予以重視。基于此本文從風電場的保護作用分析出發，探討風電場繼電保護合理配置問題，并提出了幾點對策，以供參考。

關鍵詞：風電場；繼電保護；配置問題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.130

我國國土面積比較遼闊，而且具有豐富、集中的風能資源。因此對于風電事業的發展是非常有利的。由于風電場電網是接入方式進行連接的，一旦電網發生短路，就會影響電場對電流的故障，因此，就需要加強對繼電保護裝置的使用來保證供電穩定性。下面將對此進行詳細的探討分析。

1 風電場的保護作用分析

1.1 風電場對電纜、變壓器及其周圍區域進行保護

在電力系統中對風電場具有維護效果，其首要表現在對電纜以及變壓器的維護，具體為：（1）在風輪機塔的地上往往安裝著斷路器，經過斷路器也可以對發電機以及下垂電纜進行杰出的維護。（2）通常情況下，運用電纜來銜接風力發電機變壓器以及風輪機塔的機柜，與此一起，使用斷路器以及穩妥絲對變壓器進行制造，別的還要對測電纜進行維護。（3）對變壓器以及附近區域進行維護。全方位的分析變壓器的激磁浪涌電流問題。在對變壓器進行故障檢測時，如果產生問題，就需要及時解決處理。（4）如果在低壓端產生故障，就會使得電流比較小，這時候若是不能切除保險絲，則應該借助分段開關來切斷。

1.2 風電場可有效接地進行故障保護

對于風電場來說，一般容易受到資源環境的約束。因此在進行風電場所位置選擇時需要，嚴格按照實際環境來合理選擇，風電場位置盡量選擇空曠且風力充足的地區。不過，還應該注意風電場的接地保護問題。這主要是由于空曠的風電場容易受到雷電襲擊，所以針對這種狀況就需要去有效的措施做好防雷工作，加強風電場保護。

2 風電場繼電保護合理配置

2.1 整體的影響

風力發電進程中具有空隙性，而且繼電維護方法與以往的慣例配電繼電維護方法存在必定差異。若是有風，此刻的風力發電機組就會向電網運送電能，若是風速存在波動，就會導致風電機組呈現頻頻的投切，然后導致接觸器遭到損害。為了防止這種情況產生，保證電機組可以在短時間內保證電動機繼續運轉，此刻系統潮流方向就會產生改動，就簡單形成維護設備產生誤動。在風力發電系統中，假如風速安穩，此刻若是有故障產生，就會導致電機電流驟變，產生衰減，直至變為零。

根據大量研究我們了解到很多感應電機使用的都是固定轉速風電機，這種風電機的定子暫態和繞組不規則的初值也會影響感應器的電流初始值。不過，在此過程中電流也會由于定子暫態等方面的變化而產生衰減，且衰減程度不一。另外，轉子轉速也會對電流頻率產生一定的影響。在異步發電機當中，勵磁單元也不是單獨存在的，造成這種情況的原因是電機電壓會出現明顯的降低，這樣在發電機運行過程中就容易造成故障問題出現，即使沒有勵磁也可以向電網繼續傳輸短路電流。若是電網有故障呈現，這種情況下異步電動機依舊可以供給細小電流，一起保持電機出口電壓為0.69kV的低壓系統。若是出口電壓大于35kV，就需要將其阻抗和K2 = （ U35 /UO） 2 相乘。也就是說35kV 的丈量數值的電路，其風機和電纜也是作為其兩個較大的極限電抗，關于這種情況下的短路電流并不可以進行輸出。

2.2 具體的影響及對策

（1）影響繼電保護配置方案。經過多年的試驗和經驗總結，在人工短路試驗方面具有一定的優勢。若是風電場在與電網系統相接后，一旦系統發生故障，就需要在切除故障前，確保風電場仍舊可以為電力系統提供相應的短路電流。這種提供方式和異步電機比較相似的，也就是說，連接電網和風電場就會影響故障切除。不僅如此，高壓電網聯絡線和內部繼電保護不同。在對高壓電網進行繼電保護的前提下，還應該全面考慮風電場接入問題。除此之外，因為風電場當中，具有很多的機組，而且機組類型、空間分布上具有很大的差異性，這種情況下就會對繼電保護產生很大的影響，所以需要進行充分的考慮。

（2）會對電網繼電維護以及安全自動設備產生影響。這主要是有風電場和電源連接之后會使得變壓器接地對電力系統產生影響，導致零序網絡呈現改變，而一旦零序網絡出現改變后，就會影響零序維護檢測的活絡程度，不僅如此還會導致自動重合閘功用和效果的發揮遭到影響。在風電場規劃進一步擴展的進程中，若是系統聯絡線有故障呈現，例如，若是有跳開動作出現，就會導致風機進入改變運轉的狀態，然后降低了穩妥檢同期成功率。出現這種情況就會形成，同期重合閘無法順利完成重合動作，導致出現風電脫離電網故障。因為風電場不能繼續性的供給短路電流，然后為電網供給安穩的電力動力，就會降低聯絡線維護功能，然后出現維護設備誤動作或許拒動的情況。所以還需要做好會維護設置來進步繼電維護設備的，維護功能以及靈活性。

綜上所述，現階段，我國風電行業得到了快速的發展，風電發電廠數量不斷增多，規模也進一步增大。在風電行業發展的背景下，風電場電網系統和風電場之間可以進行有效的互聯。而在運行過程中，繼電保護配置直接關系著風電場的運行狀況，因此，有必要加強對風電場繼電保護裝置的研究，提高風電場穩定性。本文提出了幾點個人看法和觀點，希望對提高風電場安全穩定性上提供微薄之力。

參考文獻：

[1]趙德建.關于風電場繼電保護合理配置問題[J].科技風，2017（18）

：192.

[2]邊超男.風電場接入配電網對繼電保護影響的研究[D].沈陽農業大學，2017.

[3]何世恩，姚旭，徐善飛.大規模風電接入對繼電保護的影響與對策[J].電力系統保護與控制，2013，41（01）：21-27.

[4]楊國生，李欣，周澤昕.風電場接入對配電網繼電保護的影響與對策[J].電網技術，2009，33（11）：87-91+103.