基于風(fēng)電接入對電網(wǎng)繼電保護的影響研究與分析

管成智

摘 要：風(fēng)力發(fā)電機是利用風(fēng)來推動扇葉旋轉(zhuǎn)進行發(fā)電裝置，對于配電網(wǎng)中風(fēng)力發(fā)電機通常以分散形式接入。風(fēng)機輸出功率受風(fēng)速影響很大，所以風(fēng)力發(fā)電機輸出特性并不像火力發(fā)電機或者水力發(fā)電機一樣穩(wěn)定，具有一定間歇性和波動性。再考慮到接入配電網(wǎng)中的風(fēng)機以異步電動機為主，其要向電網(wǎng)吸收一定容量的無功功率，這無疑會對配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量帶來一定影響。為了應(yīng)對風(fēng)機接入對配電網(wǎng)電壓質(zhì)量影響，如何合理、有效協(xié)調(diào)控制無功補償一直是研究的熱點問題。在國內(nèi)風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)的現(xiàn)狀下，合理地利用火電機組的調(diào)峰能力促進風(fēng)電的消納對中國新能源行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要?；痣姍C組的靈活性改造是一項耗費巨大的系統(tǒng)工程，必須要因地制宜地制定合理的改造方案。本文基于風(fēng)電接入對電網(wǎng)繼電保護的影響展開論述。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電接入;電網(wǎng)繼電保護;無功補償

0引言

風(fēng)力發(fā)電能夠在調(diào)整電源結(jié)構(gòu)的同時減少污染氣體的排放，并在之后有效地降低能源進口方面的壓力，并更好地提升我國能源供應(yīng)的安全性。但由于風(fēng)力發(fā)電成本較高，所以沒有辦法和火力發(fā)電一樣取得好的效果。風(fēng)力發(fā)電在我國電網(wǎng)中占據(jù)的比例將越來越高。但風(fēng)力發(fā)電本身的隨機性和不可控性給電網(wǎng)的運行和管理帶來了很大的影響。為了能夠更好地提高電網(wǎng)接納風(fēng)電的能力，有效地研究風(fēng)電接入對電網(wǎng)繼電保護的影響顯得尤為重要。

1我國風(fēng)電接入概況

我國風(fēng)電裝機居于世界風(fēng)電裝機總量第一位，包括甘肅、內(nèi)蒙古、河北和新疆等7個省市在內(nèi)超過8個千萬瓦級別的風(fēng)電機構(gòu)都已經(jīng)通過了國家的審查，并隨著時代的發(fā)展在不斷地發(fā)展。從我國全部的風(fēng)電裝機容量統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看，這超過八千萬千瓦的風(fēng)電總裝機容量就已經(jīng)占據(jù)到了五分之四。隨著風(fēng)力發(fā)電廠本身的容量變得越來越大，整個風(fēng)電場都會對電網(wǎng)的運行產(chǎn)生重要的影響。越來越多的專家也開始重視研究風(fēng)電系統(tǒng)內(nèi)部的功率、電壓和電能等其他多個方面的內(nèi)容，最終也會對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要的影響。風(fēng)電場接入系統(tǒng)內(nèi)部的繼電保護在使用的過程中還是會出現(xiàn)諸多的問題，必要時需要先分析內(nèi)部存在的問題，并選擇正確的設(shè)置方式。

2風(fēng)電接入對繼電保護的影響

2.1部分電路故障存在選線問題

在電路機組正常工作的情況下，大部分的35kV集電系統(tǒng)采用的系統(tǒng)都是不接地系統(tǒng)，在單向接地的時候時長一般是一至二個小時，在風(fēng)電工程中，這種接地方式都應(yīng)該借鑒了配點系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)計方案，以達到正常運行的目的，但是一般情況下只有電流比較小的架空線路才會采取這種接地方式，而其他的線路相比之下對這種接地方式的使用十分少見，如果將這種系統(tǒng)強行安置到不適用的電纜和架空線路的混合系統(tǒng)中，短時間內(nèi)成本可能會有所降低，但是此時也會因為系統(tǒng)不匹配而存在安全隱患。也就是說，小電流系統(tǒng)的選線條件比較苛刻，導(dǎo)致選線的正確率比較低，而且在選線錯誤的情況下，這個潛在的隱患還不容易被工作人員所發(fā)現(xiàn)，致使故障覆蓋面廣，造成更大的損失，所以說，小電流的體統(tǒng)故障選線難。

2.2風(fēng)電機組短路引起的電壓變化問題

電壓越高的風(fēng)電系統(tǒng)配置在運行時具有更高的穩(wěn)定性和安全性，但是設(shè)備運行的過程中一旦出現(xiàn)短路現(xiàn)象，電壓也會受到很大程度的影響，對機組的穩(wěn)定運行不利。比如說：在風(fēng)電系統(tǒng)中主網(wǎng)繼電保護設(shè)備擁有的穩(wěn)定性較高，系統(tǒng)的完善具體體現(xiàn)在擁有高達100%的切錯率、運行安全系數(shù)高、對故障反應(yīng)的速度快等方面。但是如果主網(wǎng)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，就會對風(fēng)電場并網(wǎng)點處的電壓產(chǎn)生比較大的影響。當(dāng)然，電壓變化情況不僅僅和故障點的短路情況有關(guān)，故障的性質(zhì)以及故障點的電氣距離也同樣會影響電壓的變化幅度。因此，可以說風(fēng)電機組的短路問題受多方面的影響，比如風(fēng)機的處力大小、控制的策略等等，不同的原因造成的機組短路情況也不盡相同。

3關(guān)于風(fēng)電接入電網(wǎng)問題的有效措施

3.1做好電網(wǎng)建設(shè)計劃

在風(fēng)電事業(yè)建設(shè)的進程中，應(yīng)當(dāng)堅定不移地堅持“一特四大”的建設(shè)方針，建造出以特高壓為電網(wǎng)的主干網(wǎng)架，其他電網(wǎng)協(xié)同共發(fā)展的穩(wěn)定電網(wǎng)體系，才能保證其他資源的接入。該體系具有更高的安全性和穩(wěn)定性，能夠極大地促進風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展，帶來可觀的收益。因此，應(yīng)當(dāng)加快全國風(fēng)電整體布局計劃出臺的步伐，并以此為基礎(chǔ)確定各地區(qū)的風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展方向、指導(dǎo)各地區(qū)風(fēng)電事業(yè)的早期工作。風(fēng)電計劃是電力計劃中十分重要的一環(huán)，推動著整個電力計劃的實施，若將其納入到電力工業(yè)的中長期發(fā)展計劃當(dāng)中，享有國家層面的支持和領(lǐng)導(dǎo)，一定能夠有更加優(yōu)秀的成果。除此之外，還可以舉辦大型的風(fēng)電接入、電網(wǎng)消納等專題研究，從知識層面和技術(shù)層面分析風(fēng)電接入的可行性和優(yōu)勢所在。適當(dāng)結(jié)合統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展計劃，完善風(fēng)資源豐富地區(qū)風(fēng)力發(fā)電中特高壓電網(wǎng)的建造整體系統(tǒng)，推進全國全網(wǎng)互聯(lián)的發(fā)展。對風(fēng)電接入設(shè)備進行改良，使得風(fēng)電等新能源能夠穩(wěn)定安全地轉(zhuǎn)化為電能并且能夠保證低損耗地傳輸至用戶端。

3.2完善電網(wǎng)運營管理模式

在風(fēng)電機組運行前，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對機組進行質(zhì)量的檢驗以及設(shè)備的調(diào)試，確保機組能夠正常工作;在機組的運行過程中，應(yīng)當(dāng)時刻注意其運行狀態(tài)，制定合理的管制計劃，規(guī)范調(diào)整運營，對正常運行的設(shè)備進行定時檢查，對已經(jīng)損壞的設(shè)備進行維修處理。在整個系統(tǒng)有良好的運營情況下，可以加大對新技術(shù)的研發(fā)力度，推出更先進的運營模式，提高機組的運行效率，提高精準(zhǔn)度。

4結(jié)束語

接入配電網(wǎng)中的風(fēng)力發(fā)電機因其輸出功率不穩(wěn)定會對電網(wǎng)的電壓質(zhì)量帶來一定影響，為了向用戶提供穩(wěn)定的、高質(zhì)量的電能，研究含風(fēng)機的配電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)，已經(jīng)成為了亟待解決問題之一。為了提高客戶的用電感受，必須提高供電企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，就必須要開展有效的營銷管理：積極開拓新的市場，積極轉(zhuǎn)變營銷服務(wù)理念，對電力營銷系統(tǒng)進行優(yōu)化，加大人才培養(yǎng)力度，促進營銷團隊整體素質(zhì)的提高，創(chuàng)新服務(wù)方法。

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