新能源接入對電網繼電保護選擇的影響

王江超

摘要：現代經濟的快速發展，電力資源在社會中發揮著重要的作用，所以應當做好電力的保護工作，基于此，本文分析了新能源對電網繼電保護的影響，體現在光伏電站、風能發電兩方面，以期拋磚引玉，為有關人士提供參考與借鑒。

關鍵詞：新能源;繼電保護;太陽能;風能

引言：電力系統在使用期間，多數會在繼電保護策略實行系統的保護，新能源屬于綠色資源，在發電作業中環保價值高，發電形式較多，其中應用最為廣泛的就是太陽能和風能發電，這兩種能源均屬于可再生資源，多數會和低電壓電網連接使用，但這些能源接入后，容易對短路電流造成影響，還需要電力企業加以重視。

1光伏電站對電網繼電的保護的影響

我國很多國家和地區都重視太陽能發電的建設與應用，光伏發電站的容量相對較小組網在配電網中會出現繼電保護的問題，從長遠來看，在未來的發展中，對原來的電流大小、流動方向以及電網結構進行調控，才能夠有效減少繼電保護的影響;光伏電站并網過程中，對繼電保護的裝置優化升級，確保電網具有可靠性以及安全性，提升整個過程保護的效果;目前，我國光伏電站在設計過程中，更加注重運用有效策略，提升整個系統安全性和穩定性;不同的并網方式對電繼網的保護有著不同的路徑，應分析目前分布式光伏發電站的優點，討論優化配置的價值，進行有效的設計。

1.1半導體材料

分布式光伏發電站主要是通過太陽能進行發電，具有安全性、廣泛性以及可靠性，主要是應用半導體材料發光接觸，對太陽能能量進行轉化，發電原理主要是利用生伏特效應，半導體發光接觸轉化為電能。雖然在廣泛的范圍內都可以有效利用太陽資源，沒有地域時間的限制，但是在夜間之后世界有一半以上的地域無法應用太陽能進行發電。太陽能還是可再生的資源，實際的運用中天氣對其有著很大的影響，如果是在陰雨天氣或者多云天氣，太陽能發電就會受到明顯影響，如果環境污染物過多，也會影響到太陽能發電的效果。太陽能發電站建設過程中，不消耗隔離材料，線路相對簡單，但是應用這種措施會導致電能轉化率低，通過建設周期的方式，可以提高電能轉化的可操作性，但是與其他能源發電相比，具有顯著性，隨著技術的發展，電力系統可以采用柔性化接入方式分析電源特征，對于常規的配電網絡進行保護，提升穩定性與安全性。

1.2電壓等級選擇

不同的電機選擇對整個運行會有顯著的影響，當分布式發電站位于附近時，小于10km的電能就足夠當地的使用，這種發電機減少配電網繼電保護裝置的影響，在不超過10kV電壓接入時，電壓控制系統容量就可以顯著提高。在不超過8kV電壓接入時，能夠有效提升保護效果;在8-400kV選擇380V的電壓調節，高出400kV后使用10kV控制，這樣的組合優化控制方式可以提升電網運輸效果，以避免單一的方式影響到整體的效果[1]。同時接入電網時還應當依據經濟、安全、技術以及電網條件選擇合適的電壓等級，對于電網結構優化調整，接入后核實審查，保證對電壓安全影響小。

1.3合理接入方式

在組網過程中，專線接入的方法提高電網的科學性，接入時優化電源，設置控制開關，避免直接接入。接入過程中，優化設計母線和接地線，合理分析相應的地點和位置，以便更好的接入，對于電源出現的間隔以及開關設備進行距離運輸，電網接入方式控制中，結合配電室和變電站之間的距離，智能化設置。

合理的末端選擇是減少配電網的機電保護有效策略，通過相鄰之間發生的故障情況有效分析，對電流流向進行排查，相鄰線路自我保護，防止出現錯誤操作，影響整個電路科學性。

分支接入的方法指的是一條路線發生故障時，另一條路線不會受到影響，對電流起到保護作用，避免串聯式的故障。通過此種方法可以提高對繼電的保護優化35%左右，但是實際的操作過程中技術相對較難，只有提升光伏發電的穩定性，避免受到不良天氣的影響產生波動，才能提升實際保護效果。

間接性切斷這種方法可以選擇大電流的變壓器，尤其在并網方面有很大的差異，對不同的裝置運行特點進行分析，通過中間點進行控制，提高系統的安全性。實際的保護過程中，電壓升高部分絕緣體受到傷害，通過設計警戒值自主切電，提高制度裝置安全性、可靠性以及有效性。電力系統組網運行過程中應當對安全裝置進行分析，對光的影響變化的情況，進行總體優化設計，安裝適合的自動裝置，保障穩定運行。

2風能發電對電網繼電的保護

在風電的電路保護系統中，一般應用的組合形式是限時流的速斷保護，對于所選擇的發電機以及系統不同，電流發生故障導致電流的變化也有所差異。他們的共同點都是電流變化的時間較短。科研組在對接入點進行分析后，故障位置在發生變化時與電路系統的機組容量、電流變化以及規模有著一定關系。機組上網位置發生位移之前，發電機組產生的電流增量足夠使得電路出現感應磁場，超過線路穩定的電流值，故障出現在機組上網位置下端時，也會使得線路電流變化高于額定的電流，損害電路。不管是一類還是二路故障，電路系統中速斷保護裝置及時發揮作用，避免線路發生大規模的損壞。當發電機組的裝機容量超出限制，風電在上網過程中就會出現故障，線路的電流也會出現變化，繼電的保護裝置受到破壞。

2.1環網差動保護

此種方法在配電網接入分布式新能源后運行過程中，對信息進行采集，之后綜合信息計算差流，迅速找到發生故障的具體地點，并且直接能夠對這個區域監控，防止故障嚴重影響到周邊線路的質量。此種保護策略的配置數據根據運行方式差異略微有所不同，工作人員應當充分根據實際情況做好配置工作，環網差動能有效解決和完善分布式新能源接入應用問題?？煽刂频臄嗦菲鞣植荚诓煌闹飞蠒r，電路出現故障可以準確計算出差流，如果該值大于0就可以斷定此區域出現短路問題，如果發現短路的問題，確定具體的位置，就可以將其斷開，將故障點分隔開。在未安裝可控的斷路器支路上發生故障時，需要將對差流與負荷電流和值兩個數據做對比，如果其中一個數值高于另一個則斷定位出現短路故障，最后在末端需經過測試才能斷定是否有短路現象[2]。

2.2后備保護配合

此種繼電保護的技術在具體實際應用的過程中，需要采用階段式的過流保護方式對各個電路器實行保護，在通信中斷時也能夠保護配電網。此外，這種方式在環網差動保護作用降低時也能夠發揮保護的作用，并且自動合閘，未受到環網保護的支路一旦出現故障，也可以通過過流保護切斷故障區域，以此對其他支路進行保護，在發生故障后200ms，如果此種保護動作沒有進行障礙的處理，斷路器也沒有任何反應時，可以認定斷路器失靈，發生故障500ms后如果還是沒有隔離故障點，則認定新能源發揮保護作用。

2.3對自動重合閘影響

配電網中通常會在非電纜線路的首端安裝三相重合閘，配備前加速功能，當發生短路故障時會有選擇的跳閘并且重新合閘。前加速合閘有效隔離短路點和電源，避免轉變為永久性故障，危及到電網的安全。前加速合閘通常僅會在首端安裝重合閘裝置，對于瞬時的故障，能立即恢復電量，有效提升可靠性，有效糾正斷路器機構造成的跳閘[3]。

結論：綜上所述，電力企業為進一步實現節能環保高效的目的，在配網工程中使用了新能源技術進行電力的使用和供給，這種技術在使用后，供電的質量明顯得到了提高，供電發生異常以及電損耗率都明顯下降，給用戶帶來了較好的體驗，為進一步提升經濟效益提供了基礎條件，也推動電力行業可持續發展。

參考文獻：

[1]張正祥，孫農，黃昱昊.光伏電站并網對配電網繼電保護的影響探索[J].自動化應用，2020（03）：87-88.

[2]劉耀兵.分布式新能源接入配電網的繼電保護研究[J].數字通信世界，2018（10）：244-245.

[3]洪葉.分布式電源并網對繼電保護的影響研究[J].電氣開關，2020，58（02）：41-45.