風(fēng)電場升壓站繼電保護(hù)配置方案分析

摘要：為了保證當(dāng)前國家的可持續(xù)發(fā)展，國家對可再生能源進(jìn)行了大量的研究和建設(shè)。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是重要的可持續(xù)發(fā)展能源產(chǎn)業(yè)之一，隨著國家耗能量的不斷增加，風(fēng)力發(fā)電廠的建設(shè)不斷增多。隨著風(fēng)電在電力生產(chǎn)中份額的不斷增大，其生產(chǎn)的短路電流也不斷增加，給繼電保護(hù)工作帶來了較大的負(fù)面影響。本文針對風(fēng)電場升壓站繼電保護(hù)工作進(jìn)行了分析，介紹了實(shí)際建設(shè)中存在的問題，提出了合理的保護(hù)配置方案。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場；升壓站；繼電保護(hù)；配置方案；優(yōu)化

引言

我國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展較為集中，為了保證供電質(zhì)量，當(dāng)前風(fēng)電系統(tǒng)往往采用集中接入的方式來為電力系統(tǒng)供電。隨著風(fēng)電產(chǎn)能的不斷增加，其在生產(chǎn)過程中向電網(wǎng)中傳輸?shù)亩搪冯娏髁恳膊粩嘣黾樱o電網(wǎng)運(yùn)行造成了較大的影響。在未來的發(fā)展中技術(shù)人員要針對升壓站的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)措施進(jìn)行優(yōu)化，提升電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性和質(zhì)量。

1風(fēng)電場升壓站概述

在風(fēng)電場的建設(shè)中，升壓站是核心設(shè)備之一，其主要功能是進(jìn)行風(fēng)電的分配、變換以及輸送保護(hù)，極大的提升了風(fēng)電生產(chǎn)過程中電氣設(shè)備的安全性，保證了電網(wǎng)的安全運(yùn)行。升壓站之中的主要設(shè)備包括高壓斷路器、隔離開關(guān)、避雷器以及電壓互感器。隨著當(dāng)前國家對可持續(xù)生產(chǎn)能源的重視程度的提升，風(fēng)電場的建設(shè)數(shù)量不斷增加。風(fēng)電生產(chǎn)量的增加給升壓站的日常運(yùn)行造成了極大的壓力，導(dǎo)致了故障出現(xiàn)概率不斷提升。為了優(yōu)化升壓站的運(yùn)行質(zhì)量，風(fēng)電場的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)優(yōu)化升壓站的繼電保護(hù)系統(tǒng)，降低設(shè)備運(yùn)行過程中故障概率，提升風(fēng)電生產(chǎn)質(zhì)量。

2升壓站繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行中的故障以及分析

風(fēng)電場能源生產(chǎn)量的增加給升壓站運(yùn)行帶來了較大的壓力，產(chǎn)生的短路電流使得升壓站在日常運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障的可能性不斷提升。因此，在未來的發(fā)展中，企業(yè)應(yīng)當(dāng)優(yōu)化繼電保護(hù)設(shè)計(jì)配置方案，提升升壓站的運(yùn)行穩(wěn)定性。

升壓站的繼電保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障主要是電流互感器的開路、矩陣錯誤、設(shè)備定制失誤以及回路接線錯誤等問題。其中，電流互感器的開路故障回造成回路之中的電流量急劇增大，造成回路發(fā)熱過多，進(jìn)而引起回路線圈的短路故障，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)，互感器線圈的開路會造成感應(yīng)電壓不斷提升，其不僅影響電路運(yùn)行質(zhì)量，還會對技術(shù)人員的工作安全造成較大的威脅，是較為嚴(yán)重的系統(tǒng)故障問題。除此之外，其他的故障往往會導(dǎo)致系統(tǒng)保護(hù)功能難以正常運(yùn)行，故障時(shí)不能切斷系統(tǒng)設(shè)備之間的聯(lián)系，造成突發(fā)故障影響范圍的擴(kuò)大，不利于風(fēng)電場的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

當(dāng)前風(fēng)電場的升壓站繼電保護(hù)系統(tǒng)一般是不接地系統(tǒng)，這種設(shè)計(jì)方式一般是在電流較小、電能生產(chǎn)量較低的風(fēng)電場之中進(jìn)行使用。隨著現(xiàn)代風(fēng)電場生產(chǎn)量的不斷增加，系統(tǒng)的電路電流容量不足，極易造成線路故障，影響風(fēng)電場的正常運(yùn)行。小電流的線路在運(yùn)行中故障是難以避免的，同時(shí)，由于線路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，故障檢修工作的進(jìn)行難度也有所提升，不利于日常檢修工作的高效完成。

3繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化對策

為了推動風(fēng)電場建設(shè)的不斷推進(jìn)，滿足風(fēng)電能源生產(chǎn)量增加給電網(wǎng)運(yùn)行以及繼電保護(hù)系統(tǒng)帶來的新的要求，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合風(fēng)電的生產(chǎn)現(xiàn)狀，從建設(shè)規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、保護(hù)系統(tǒng)建設(shè)以及運(yùn)行維護(hù)等多個(gè)角度來優(yōu)化升壓站的繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。繼電保護(hù)系統(tǒng)是風(fēng)電場生產(chǎn)中保護(hù)電網(wǎng)正常運(yùn)行狀況的保障，在建設(shè)中應(yīng)當(dāng)受到重視

3.1結(jié)合升壓站電源特點(diǎn)來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

在繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合風(fēng)電場運(yùn)行中的輸電方式、配置原則以及電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)范等來優(yōu)化繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。當(dāng)前的風(fēng)電場升壓站運(yùn)行過程中，斷網(wǎng)線路的重合閘對風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行以及電網(wǎng)輸電的穩(wěn)定性有著較大的影響。在設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)研究不同情況之下重合閘對風(fēng)電生產(chǎn)和風(fēng)電輸送過程的影響，結(jié)合輸電中故障類型以及故障持續(xù)時(shí)間對電網(wǎng)運(yùn)行狀況的影響。當(dāng)前風(fēng)電場在并網(wǎng)運(yùn)行中的線路一般是330Kv，在運(yùn)行中出現(xiàn)故障的位置以及電阻等都會影響升壓站并網(wǎng)點(diǎn)的故障電壓出現(xiàn)變動，影響設(shè)備的運(yùn)行安全。針對當(dāng)前風(fēng)電的大規(guī)模并網(wǎng)連接情況，當(dāng)前的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際運(yùn)行參數(shù)來使用故障穿越設(shè)計(jì)，多次的零電壓穿越可以有效的降低電壓的持續(xù)時(shí)間，降低故障的出現(xiàn)可能性。

3.2結(jié)合風(fēng)電場的故障特點(diǎn)來優(yōu)化設(shè)計(jì)

在繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，風(fēng)電場的機(jī)電系統(tǒng)的連接方式會直接影響繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，降低風(fēng)電生產(chǎn)過程的安全性。風(fēng)電生產(chǎn)中的功率密度較低，對于電網(wǎng)運(yùn)行以及用戶的正常用電的影響較小。傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)線路出現(xiàn)故障會直接影響電網(wǎng)的輸電質(zhì)量，并影響用戶多 正常用電。在現(xiàn)代風(fēng)電場的建設(shè)中，繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化人員可以使用機(jī)電系統(tǒng)接地的方式來優(yōu)化故障保護(hù)工作。在實(shí)際建設(shè)中，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)采取不接地或是線圈接地方式降低故障對線路的影響。同時(shí)，在設(shè)備選擇過程中，技術(shù)人員可以使用帶有跳閘功能的選線裝置，在線路故障之后可以及時(shí)切換線路，降低意外線路故障對電網(wǎng)運(yùn)行的影響，優(yōu)化檢修工作的進(jìn)行效率。跳閘設(shè)備可以在線路故障之后切除故障線路，并隔離故障線路和電網(wǎng)線路，提升繼電保護(hù)系統(tǒng)對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)作用。

3.3提升風(fēng)電場和升壓站運(yùn)行維護(hù)工作的質(zhì)量

在優(yōu)化繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之外，要想提升風(fēng)電場的生產(chǎn)質(zhì)量，保證升壓站的正常運(yùn)行，則技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況來完善運(yùn)行維護(hù)工作，借助在日常運(yùn)行中獲取的數(shù)據(jù)來完成故障的分析，設(shè)計(jì)合理的故障應(yīng)對措施，降低突發(fā)故障對線路的影響。當(dāng)前風(fēng)電場升壓站之中一般都會配置故障錄波裝置以及電能質(zhì)量檢測裝置等設(shè)備，可以對故障出現(xiàn)過程中的電量以及相關(guān)的線路開關(guān)情況進(jìn)行了解，以此來優(yōu)化升壓站的運(yùn)行，保證風(fēng)電生產(chǎn)以及升壓站運(yùn)行的穩(wěn)定性。借助對故障數(shù)據(jù)信息的分析來優(yōu)化繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能是提升當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的重要措施，是優(yōu)化當(dāng)前的繼電保護(hù)系統(tǒng)的有效手段，對完善故障應(yīng)對機(jī)制有著重要的作用。

結(jié)語

在風(fēng)電生產(chǎn)過程中，升壓站負(fù)責(zé)將電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其可以在現(xiàn)代電網(wǎng)的運(yùn)行中使用，是風(fēng)電應(yīng)用中的重要組成部分。為了優(yōu)化升壓站的運(yùn)行，降低大規(guī)模的風(fēng)電生產(chǎn)給升壓站帶來的壓力，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合故障類型來優(yōu)化繼電保護(hù)系統(tǒng)，提升風(fēng)電生產(chǎn)質(zhì)量，推動風(fēng)電生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。

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作者簡介：李曉波（1988-09-03），男，漢族，內(nèi)蒙古錫林郭勒盟人，本科，任職于華能呼倫貝爾風(fēng)力發(fā)電有限公司，研究方向：風(fēng)電場升壓站繼電保護(hù)配置方案分析.