大规模风电接入对继电保护的影响与对策祝正双

祝正双

摘要：能源问题是现在全球的焦点。其中电能现在的需求量是全球最大的。我国的电能能源上一直存在问题，众所周知，我国是人口大国，家庭用电很多，而我国的企业更是多，在工业上的用电上耗费巨大，所以电能的开发一直是我国有待解决的问题。我国对新能源中风能的开发极大的解决了这一问题。风力发电的应用，很大程度上解决了这一问题，这种发电方式不仅方便，对环境基本上没有污染，基本没有影响。但风电的大规模应用也使其存在的问题暴露出来，而继电保护的应用促进了风力发电问题的解决。但继电保护的应用也不是对风力发电完全没有影响。文章就这一问题进行研究，提出相应的解决策略。

关键词：风电接入；继电保护；电力资源

0引言

随着我国各行各业的发展，对电力的需求越来越大，出现了电力资源短缺的情况。这一问题不仅制约了经济的发展，还影响了人们的生活。为了更快更好的解决这个问题，我国大力推进大规模风力发电的发展，经过多年终于取得了一定的成效，但是，暴露出来的问题也越来越多，所以，相关部门要求各单位要完善继电保护措施。在电力系统运行的过程中，继电保护发挥着非常重要的作用。只有加强继电保护措施，才能保证整个电力系统运行的稳定性。但是，实施大规模的风电接入后，继电保护受到了很大的影响。当前我国非常重视继电保护问题，要求有关人员要深入研究风电基地继电保护配置，找出其中存在的问题，并及时解决。

1大规模风电接入对继电保护所产生的影响

在大规模风电接入电网后，其对继电保护产生了极大影响，具体表现在：第一，继电保护装置自身灵敏度降低。这是基于升压变压器接地这一条件下，整个电力系统中的零序网络因此而发生改变，相应零序保护也随之受到影响，进而致使整个机电保护装置的灵敏度随之降低；第二，拒动能力失灵。在风电接入后，其在缺乏专门弱馈装置的基础上，无法将短路电流向故障点进行连续性的输出，因此，并联点的联络线无法实现保护作用的发挥，相应拒动功能失灵；第三，风电脱网问题频发。这是基于当前国内所采用的检同期方式下，为了确保实现风电网络的稳定运行以提高供电的可靠性，其以电网并网点的方式来实现风力电源的接入，基于此，一旦当联络线跳闸，相应的风机就会转为动态过程，因此检同期方式就会实效，相应联络线无法实现有效重合闸，进而造成风电脱网问题；第四，距离保护动作的幅度下降。采用异步发电机下，并联络线的保护动作受到影响，相应阻抗平面轨迹会因此而发生变化，导致距离保护动作无法充分发挥出自身的作用。

基于风电能源本身的特点，在实际接入的过程中会给相应继电保护带来一定的影响，而一旦继电保护功能无法得到有效发挥，相应风电网运行的安全性与可靠性就无法得到有效保障，因此，这就要求要基于大规模风电接入下，针对其对继电保护装置所产生的影响问题进行有效的分析。而在整个机电保护装置中，要想能够适应风电接入的同时，实现对风电网运行的保护，最为重要的两项内容为：系统阻抗串联模型以及理想电源。当前，在大规模风电接入电网的建设中，通常都是采用先升压然后接入母线的方式，相应的保护方式依旧是以电流速断保护方式为主，在此背景下，风电的接入致使上下线路的保护性能降低而无法实现选择性跳闸。

2存在的问题分析

大规模风电接入继电保护装置中，会对其产生一定的影响，本文对其中存在的问题进行了具体的分析，内容如下。

第一，当前风电场所使用的都是不接地系统，此系统可以带单相接地运行1～2个小时，此种接地方式通常是在架空电流中所使用的，但其不适用于架空电流以及电缆混合的系统中。另外，还存在着电流选线出现错误的概率比较高等问题，导致工作人员无法在第一时间内发现单相接地中存在的安全隐患，不能及时地解决问题，致使故障被扩大。

第二，在一般情况下，主网继电保护装置相比较来说是较为完善的，当装置出现故障的时候，可以及时解决问题，也就是说，当主网继电保护装置出现故障时，需要对故障的性质以及发生故障的距离进行分析，然后根据分析的结果以最快的速度解决问题，若是故障的时间延续在0.1s以上，将会对风电场带来二次伤害。

第三，在进行常规保护工作的过程中，需要注意的是纵差性能是否具有优势。在波动性的能源并网中，使用了很多的电力元件，而且其运行方式也有了一定的改变，此种现象的出现，降低了其原有的灵敏度，鉴于此种情况，相关人员需要研究出与其运行方式没有关系的新原理保护。风电并网自身具有弱馈等特点，从而导致原本的分析方法都逐渐被淘汰，而且距离以及元件的选相等内容也受到了一定程度的影响，因此，其常规保护方面出现的问题，也是值得相关研究的。

3减小影响的策略

为了能够有效解决大规模风电接入带来的问题，需要采取一定的方法来解决，这样才能保证电网运行的稳定性。经过分析，这项工作具体可以从以下3点入手。

第一，综合各方面的因素合理设计系统。传统的发电系统难以适应大规模风电接入，对电网的正常运行有较大的影响，需要有关人员采用多种先进手段，综合考虑各方面因素，调整好各个阶段的工作。例如，选择何种输电方式才能更好的适应大规模风电接入，如何才能调控好保护配置等。这些都是需要及时调整的环节，有关人员需要制订一套完善的应急方案，以免给发电厂造成不必要的损失。

第二，对于应用大规模风电接入后出现的跳闸现象，有关工作人员可以采取明确故障穿越要求的方法解决。具体来说就是多次的零电压穿越，一定要控制好时间，每次持续时间应为100～125ms，这样就可以进一步减小大规模风电接入所带来的影响。

第三，采用保护联跳措施减小大规模风电接入的影响。在风电机正式投入使用之前，有关工作人员可以在两侧实施保护联跳措施，在风电短路电流与继电保护相连接的情况下，联跳装置就可以阻断电流。这样，继电保护就可以不受短路电流的影响，使整个电力系统正常运行。

结语：

我国在应用大规模风电接入的过程中出现了一系列的问题，这些问题提醒了我们继电保护的重要性。在面对大规模风电接入带来的问题时，我国应以先进的理论为指导，深入分析具体存在哪些问题，并研究如何才能更好地解决问题。要想彻底解决问题，就要根据不同区域的实际情况，应用相应的继电保护措施，降低大规模风电接入对此产生的影响。具体可以综合各方面的因素合理设计一个系统，确保各环节都能适应大规模风电接入工作。在此基础上，面对应用大规模风电接入后出现的跳闸现象时，有关工作人员可以采取明确故障穿越要求的方法解决问题，也可以采用保护联跳措施更新继电保护装置。总之，要从实际情况出发，采用有针对性的措施，以减少大规模风电接入造成的影响，使电网稳定运行。

参考文献：

[1]聂文昭,明亮，刘璐,等.大规模风电接入对继电保护的影响与对策[J].黑龙江科技信息,2015(26):33-33.

[2]兰会详.大规模风电接入对继电保护的影响与对策[J].价值工程,2014(34):63-63,64.

[3]何世恩,姚旭,徐善飞,等.大规模风电接入对继电保护的影响与对策[J].电力系统保护与控制,2013(1):21-27.

[4]罗征.大规模风电接入对继电保护的影响与对策[J].通信电源技术,2015(5):213-214.

[5]方杰,秦国强,林文亮,等.大规模风电接入的继电保护中存在的问题及处理对策[J].军民两用技术与产品,2014(13):169-169.