大規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)的影響與對(duì)策

阮洪巖

三峽新能源富裕風(fēng)電有限公司

大規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)的影響與對(duì)策

阮洪巖

三峽新能源富裕風(fēng)電有限公司

隨著我國(guó)各行各業(yè)的發(fā)展，對(duì)電力的需求越來越大，出現(xiàn)了電力資源短缺的情況。這一問題不僅制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還影響了人們的生活。為了更快更好的解決這個(gè)問題，我國(guó)大力推進(jìn)大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展，經(jīng)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(guān)部門要求各單位要完善繼電保護(hù)措施。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，繼電保護(hù)發(fā)揮著非常重要的作用。只有加強(qiáng)繼電保護(hù)措施，才能保證整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。但是，實(shí)施大規(guī)模的風(fēng)電接入后，繼電保護(hù)受到了很大的影響。

大規(guī)模的風(fēng)電接入；繼電保護(hù)；影響

隨著時(shí)間的不斷推移，現(xiàn)代人們對(duì)于電能的需求也越來越高，為了能夠滿足我國(guó)日益增長(zhǎng)的用電需求，在我國(guó)的很多地區(qū)都積極開展了大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目，并且在一定程度上緩解了我國(guó)的用電量需求，不過這種風(fēng)力發(fā)電的形式會(huì)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)造成一定的影響，使得繼電保護(hù)不能正常運(yùn)行，本文將針對(duì)這一現(xiàn)狀問題，結(jié)合當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電的實(shí)際情況進(jìn)行分析，希望可以找到一種可以解決繼電保護(hù)問題的措施，促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)事業(yè)的不斷發(fā)展。

1 大規(guī)模風(fēng)電接入的繼電保護(hù)重要性分析

繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，在電網(wǎng)系統(tǒng)中能快速的識(shí)別﹑切除故障，對(duì)保障電網(wǎng)運(yùn)行安全性﹑及時(shí)隔離故障發(fā)揮著重要作用。風(fēng)力發(fā)電是我國(guó)未來能源生產(chǎn)的主要方式，隨著大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電模式的應(yīng)用與推廣，必然會(huì)改變傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行特征，帶來諸多繼電保護(hù)問題。因此，對(duì)現(xiàn)階段工作人員而言，在當(dāng)前工作中，要做好對(duì)大規(guī)模風(fēng)電接入繼電保護(hù)相關(guān)問題的研究，為實(shí)現(xiàn)風(fēng)電生產(chǎn)的安全運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。關(guān)于整個(gè)電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行需要各個(gè)環(huán)節(jié)都做好工作的機(jī)能銜接，培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)的管理團(tuán)隊(duì)和建筑施工團(tuán)隊(duì)，制定優(yōu)質(zhì)的建筑工程方案，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和先進(jìn)技術(shù)設(shè)備等各個(gè)方面來著手。并將繼電保護(hù)工作落到實(shí)處，加強(qiáng)日常對(duì)電力系統(tǒng)的維修檢查和故障排除，為保障人們?nèi)粘Ｉ畹捻樌M(jìn)行以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)和諧的進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)做好基礎(chǔ)工作。

2 對(duì)繼電保護(hù)的影響

大規(guī)模風(fēng)電接入后會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成一定的影響，其中，常見的影響主要有3點(diǎn)：①影響繼電保護(hù)配置。在電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，如果應(yīng)用大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電，必須要適當(dāng)調(diào)整升壓變壓器，使其接地。這就在一定程度上改變了聯(lián)絡(luò)線的零序保護(hù)，從而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的靈敏度下降。同時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)沒有能力保證整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，需要為其安裝弱饋裝置，這樣電力系統(tǒng)才能穩(wěn)定運(yùn)行。但是，綜合考慮成本等各方面的因素，一些發(fā)電廠根本就不愿意安裝保護(hù)裝置，極有可能出現(xiàn)拒動(dòng)的現(xiàn)象。②影響電力系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。在實(shí)施大規(guī)模風(fēng)電接入的過程中，需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整設(shè)計(jì)。從我國(guó)目前的情況來看，大部分風(fēng)電場(chǎng)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(wǎng)的保護(hù)方式卻沒有發(fā)生變化。實(shí)現(xiàn)大規(guī)模風(fēng)電接入后，接入點(diǎn)的線路保護(hù)性能會(huì)受到不同程度的影響，極有可能發(fā)生選擇性跳閘的情況。③影響電力運(yùn)行的穩(wěn)定性。在我國(guó)，實(shí)施風(fēng)力發(fā)電時(shí)，通常借助的是異步發(fā)電機(jī)，這就涉及到有用功率的發(fā)出問題。在這一過程中，需要從系統(tǒng)中吸收無功功率。而大規(guī)模風(fēng)電接入后，無功功率將會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。另外，風(fēng)力發(fā)電會(huì)因?yàn)轱L(fēng)的大小而發(fā)生變化，具有較強(qiáng)的不穩(wěn)定性，并且不同型號(hào)的發(fā)電機(jī)諧波差異比較大，更換設(shè)備時(shí)會(huì)對(duì)頻率的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的電力穩(wěn)定性。

3 加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)的措施分析

首先，針對(duì)發(fā)電裝置出現(xiàn)的故障問題，需要進(jìn)一步來確定問題發(fā)生的位置，然后再設(shè)計(jì)實(shí)行零電壓穿越，每次穿越要保證在100毫秒至125毫秒左右，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性能。還可以對(duì)電力系統(tǒng)當(dāng)中的重合閘進(jìn)行設(shè)計(jì)，把重合閘中出現(xiàn)的短暫?jiǎn)栴}和永遠(yuǎn)性的問題進(jìn)行分別分析。

其次，要學(xué)會(huì)有效運(yùn)用快速切除電路的方式來簡(jiǎn)單粗暴地解決問題，在問題出現(xiàn)的第一時(shí)間就進(jìn)行解除，減少進(jìn)一步的傷害，因此在風(fēng)電接入的時(shí)候，要相應(yīng)地設(shè)計(jì)一些電阻接地的手段，然后再根據(jù)不同的電路需求來設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路保護(hù)。

再次，要相應(yīng)地開發(fā)一些新的電網(wǎng)元件，升級(jí)電網(wǎng)系統(tǒng)，將老舊的元件設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)形式的創(chuàng)新開發(fā)，在元件的選相上要結(jié)合電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行考慮，要讓整套設(shè)備能夠正常運(yùn)行，負(fù)荷率值維持在正常的范圍當(dāng)中。在并網(wǎng)融合時(shí)，一定要注意結(jié)合電網(wǎng)中發(fā)電機(jī)機(jī)組設(shè)備的整體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，掌握問題出現(xiàn)的原因以及表現(xiàn)形式，比如說設(shè)計(jì)一種集成電路型的錄波器，通過對(duì)錄波器中的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析，找到電路中出現(xiàn)的各種問題。

最后，要對(duì)兩側(cè)保護(hù)裝置進(jìn)行聯(lián)跳型的設(shè)計(jì)處理，當(dāng)出現(xiàn)電流短路的時(shí)候，相應(yīng)的聯(lián)跳保護(hù)裝置就會(huì)起到作用，將短路電流進(jìn)行隔斷，從而避免了電流短路問題對(duì)發(fā)電機(jī)設(shè)備造成的巨大損耗。

我國(guó)在應(yīng)用大規(guī)模風(fēng)電接入的過程中出現(xiàn)了一系列的問題，這些問題提醒了我們繼電保護(hù)的重要性。在面對(duì)大規(guī)模風(fēng)電接入帶來的問題時(shí)，我國(guó)應(yīng)以先進(jìn)的理論為指導(dǎo)，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(jù)不同區(qū)域的實(shí)際情況，應(yīng)用相應(yīng)的繼電保護(hù)措施，盡量降低大規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)此產(chǎn)生的影響。具體可以綜合各方面的因素合理設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，確保各個(gè)環(huán)節(jié)都能適應(yīng)大規(guī)模風(fēng)電接入工作。在此基礎(chǔ)上，面對(duì)應(yīng)用大規(guī)模風(fēng)電接入后出現(xiàn)的跳閘現(xiàn)象時(shí)，有關(guān)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(hù)聯(lián)跳措施更新繼電保護(hù)裝置?？傊?，要從實(shí)際情況出發(fā)，采用有針對(duì)性的措施，以減少大規(guī)模風(fēng)電接入造成的影響，使電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

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[3] 韓璐,李鳳婷,王春艷,王洪濤,陳偉偉. 風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)的影響綜述[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2016,16：163-169.