風電接入對繼電保護的影響

倪昌

摘 要：隨著我國科學技術的飛速發展，各行各業在工作技術層面都有了一個質的飛升，風電事業中風電裝機技術也隨之不斷成熟。但是受很多因素的影響，比如說技術層面的影響、人為因素的影響等，我國存在多起風機脫網事故，發電機組因此不能正常運行，給我國的風電事業帶來了很大的損失，嚴重地阻礙了我國國民經濟的發展。通過對我國的多起風機脫網事故的了解，本文將對風電接入的特點以及繼電保護裝備進行分析，列出風電接入對繼電保護的幾點影響，并據此總結幾點建議，以提高發電機組的安全性和穩定性。

關鍵詞：風電接入;繼電保護;影響;措施

我國風電機安裝數量之多為推動我國風電事業的發展做出了巨大的貢獻，規模達到世界第一的水平，極大地促進了我國的經濟發展，這是不爭的事實。但是不乏由于對很多重大問題的認識不足以及技術水平的限制，導致我國風電建設的總體質量沒有達到標準水平，出現大量風機脫網事故，針對這一嚴重的問題，文章給出了幾點措施。

1 風電接入對繼電保護的影響

1.1 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集電系統采用的系統都是不接地系統，在單向接地的時候時長一般是一至二個小時，在風電工程中，這種接地方式都應該借鑒了配點系統中的相關設計方案，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，如果將這種系統強行安置到不適用的電纜和架空線路的混合系統中，短時間內成本可能會有所降低，但是此時也會因為系統不匹配而存在安全隱患。也就是說，小電流系統的選線條件比較苛刻，導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現，致使故障覆蓋面廣，造成更大的損失，所以說，小電流的體統故障選線難。

1.2 風電機組短路引起的電壓變化問題

電壓越高的風電系統配置在運行時具有更高的穩定性和安全性，但是設備運行的過程中一旦出現短路現象，電壓也會受到很大程度的影響，對機組的穩定運行不利。比如說：在風電系統中主網繼電保護設備擁有的穩定性較高，系統的完善具體體現在擁有高達100%的切錯率、運行安全系數高、對故障反應的速度快等方面。但是如果主網出現短路現象，就會對風電場并網點處的電壓產生比較大的影響。當然，電壓變化情況不僅僅和故障點的短路情況有關，故障的性質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，可以說風電機組的短路問題受多方面的影響，比如風機的處力大小、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。

2 風電接入的具體措施

在繼電保護過程中，要想保證某些規模比較大的風電接入具有一定的安全性能和較強的適應性能，就要仔細全面地思考與風電接入相關的電網分析、電網設計以及電網運行等各種問題，并且還需要遵循風電場的一些固有原則，比如：集電系統的接線方式、集電系統的保護配置等。同時，工作人員還應該做到團結協作，積極配合風電機組對繼電進行保護。因為這將是風電接入很重要的一個步驟，必須要重視起來。

2.1 使用集電系統接地的方法

一般來說，在特定的風電場運行線路里，利用集電系統接地的方法相對來說會更安全一點。由于風電場的功率密度比較低，況且風電場的發電出力時間很短。比如說，在一個風電場里，一條35kV的集電路線的有功潮流會比10MW小一點。簡而言之，這樣做不但有利于使用者在操作時更加便利，而且也有利于保護電網的安全運行，最重要的是它可以解決一些傳統配電系統不能解決的問題。因此，為了減少集電系統出現的一些問題，所以應該在風電場使用這種集電系統接地的方法，然后再相應地配備一個繼電保護裝置來保護它。在必要的時候還應該安裝一些接地選線裝置來確保出現故障時及時切除它，讓風電組的操作方式更加靈活，也更加方便。

2.2 延長故障穿越時間

從有經驗的人士探討得出的結果來看，根據電源的某些特點和輸電保護裝置，他們發現，對于風電組來說，并網線路的重合閘的作用還是很大的。然而傳統的一些重合方案已然很難再適應現代的風電事業的發展，這樣傳統的重合方案必將被淘汰，那么就需要對永久故障的重合閘原理進行重新研究了。例如：電場并網中使用的330kV線路發生了故障，要是帶電場具有LVRT這樣的功能，那出現不一樣的故障電壓就會有差異。一般來說，如果電壓小于20%的額定電壓時，風電機組的有關裝置就會檢測到，然后相關設備會全部跳閘，這種裝置配備相比之下就更具安全性。對于我國目前這些大規模的電網發展情況來看，因為多次被零電壓超越，而且相間的故障穿越持續時間會比一百ms更小。如此看來，在電網系統運行的過程中，就可以根據這個情況將它持續的時間加長，這樣對風機的考驗也會比額定電壓持續的時間短一點，這樣一來就增加了故障穿越的持續時間，使風電接入更加可靠。

3 結語

風電場想要運營良好，與規劃、設計以及運行和維護都是分不開的，首先要制定完善的實施方案，保證風電機組能夠穩定安全地運行，提高風電接入的穩定性、靈敏度以及安全性，才能做到防患于未然，減少安全事故的發生，同時也能減少資源的浪費。

參考文獻：

[1]韓璐，李鳳婷，王春艷，等.風電接入對繼電保護的影響綜述[J].電力系統保護與控制，2016，44（16）：163-169.

[2]韓璐，李鳳婷，王春艷，等.風電接入對繼電保護的影響綜述[J].電力系統保護與控制，2016，（16）.

[3]周專，趙志強，王新剛，等.規模化風電接入對系統短路電流的影響分析[J].四川電力技術，2015，38（5）：17-20.