風(fēng)電接入對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

在風(fēng)電場建設(shè)的初期，由于風(fēng)電項(xiàng)目投資較大且風(fēng)電場規(guī)模較大，而風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電力容量不足區(qū)域用電的1%，因此在初期設(shè)計(jì)過程中將風(fēng)力發(fā)電僅作為電路中的簡單負(fù)荷。隨著風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的不斷擴(kuò)大（現(xiàn)階段風(fēng)力發(fā)電規(guī)模已達(dá)區(qū)域性電網(wǎng)15%以上），所使用的繼電保護(hù)裝置與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置不同，需根據(jù)風(fēng)電場運(yùn)行中電負(fù)荷的實(shí)際情況進(jìn)行判斷。

（1）和傳統(tǒng)意義上的通過單一用戶供電方式不同，風(fēng)力發(fā)電組在有風(fēng)的過程發(fā)電均與電網(wǎng)的實(shí)際情況有關(guān)，風(fēng)力發(fā)電中產(chǎn)生的電流是雙向的，該電流有可能來源于電網(wǎng)系統(tǒng)，也有可能來源于風(fēng)力發(fā)電廠。尤其是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在開始運(yùn)行時(shí)，該過程中若變化電流與電壓的流向，極易引起繼電保護(hù)裝置反饋錯(cuò)誤，進(jìn)而使得系統(tǒng)負(fù)荷錯(cuò)誤，導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障。傳統(tǒng)意義上電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)簡單，大多使用三段式電流保護(hù)，中間缺少方向保護(hù)元件，故傳統(tǒng)意義上的繼電保護(hù)裝置無法滿足風(fēng)力發(fā)電廠對(duì)風(fēng)電場容量提升的要求。

（2）影響繼電保護(hù)的裝置。在風(fēng)力發(fā)電廠電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，系統(tǒng)將場內(nèi)升壓變壓器進(jìn)行接地處理，引發(fā)零序保護(hù)裝置變化，使得繼電保護(hù)裝置的靈敏度下降。

（3）通過對(duì)現(xiàn)階段風(fēng)力發(fā)電廠實(shí)際運(yùn)行過程中的短路現(xiàn)象進(jìn)行分析得出，系統(tǒng)在發(fā)生短路時(shí)，故障電流是斷續(xù)的，且無法準(zhǔn)確地定位故障點(diǎn)。因此，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，需根據(jù)系統(tǒng)發(fā)生故障的實(shí)際情況從整體與局部出發(fā)準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，進(jìn)行故障隔離，避免故障事故擴(kuò)大。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行繼電保護(hù)，同時(shí)結(jié)合系統(tǒng)實(shí)際情況，從整體到局部分析問題解決問題。

重合閘的使用會(huì)對(duì)繼電保護(hù)的功能產(chǎn)生重要影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)風(fēng)電接入產(chǎn)生影響。當(dāng)重合閘出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)極大地影響風(fēng)電接入保護(hù)效率，因此對(duì)重合閘故障的及時(shí)處理是十分重要的。當(dāng)風(fēng)電場無法準(zhǔn)確定位繼電保護(hù)裝置故障時(shí)，即使系統(tǒng)的實(shí)際電壓值較小，系統(tǒng)也會(huì)因電壓參數(shù)異常導(dǎo)致重合閘跳閘，但仍保持LVRT功能不變。系統(tǒng)可通過使用多次零電壓穿越，使系統(tǒng)穿越時(shí)間低于100ms/次，結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行的狀況，穿越時(shí)間也可設(shè)置為125ms/次。

風(fēng)力發(fā)電廠故障的產(chǎn)生原因是解決系統(tǒng)故障的主要任務(wù)，分析系統(tǒng)的繼電保護(hù)故障要結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，優(yōu)先保護(hù)，合理安排。以減小故障為首要原則，結(jié)合系統(tǒng)實(shí)際情況合理安裝繼電接線方式。新建設(shè)的風(fēng)力發(fā)電廠需結(jié)合風(fēng)力發(fā)電廠安裝的實(shí)際位置與風(fēng)力情況進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝。若系統(tǒng)安裝不屬于接地方式，需考慮設(shè)備安全，使用小電流具備跳閘功能的接地裝置。若系統(tǒng)繼電保護(hù)問題通過這些措施難以解決，可采取故障隔離方法，用以排除系統(tǒng)故障。

可通過使用相能測量系統(tǒng)、故障錄波裝置等監(jiān)控裝置，對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中各設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過數(shù)據(jù)的采集、分析與處理，確保繼電保護(hù)裝置與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行。

現(xiàn)階段，雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)與永磁直驅(qū)機(jī)組電力系統(tǒng)發(fā)展越來越快，在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。因此，繼電保護(hù)需將其考慮在內(nèi)。異步發(fā)電機(jī)組與傳統(tǒng)意義上的同步發(fā)電機(jī)組存在很大的不同。因此，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)系統(tǒng)的分析與處理需結(jié)合其設(shè)計(jì)原理與功能，建立準(zhǔn)確的模型。對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行分析，暫態(tài)仿真模型可對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，為風(fēng)電廠的分析處理提供技術(shù)支持。

當(dāng)風(fēng)電場產(chǎn)生集群電路問題時(shí)，將在很大程度上降低集群母線與風(fēng)電機(jī)組的電壓。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障且故障難以及時(shí)解除時(shí)，將在很大程度上對(duì)風(fēng)電場的實(shí)際運(yùn)行的可靠性產(chǎn)生影響，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)大面積脫網(wǎng)。若想及時(shí)解除故障，需準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，對(duì)故障進(jìn)行隔離處理。結(jié)合現(xiàn)階段掌握的系統(tǒng)信息全面分析，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不斷完善。

繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)中各參數(shù)記錄分析，實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)系統(tǒng)中各參數(shù)，診斷系統(tǒng)問題，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)采取保護(hù)措施發(fā)出警報(bào)。

繼電保護(hù)裝置的定值和時(shí)限需與電網(wǎng)運(yùn)行保護(hù)相連，風(fēng)力發(fā)電場的電網(wǎng)保護(hù)通過不同系統(tǒng)管理，為避免系統(tǒng)發(fā)生脫網(wǎng)問題，在實(shí)際安裝過程中需考慮系統(tǒng)穩(wěn)定性等因素，建立多站點(diǎn)聯(lián)控的連接策略。這樣就可合理防范供電廠不穩(wěn)定導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象，進(jìn)而建立完善合理的繼電保護(hù)系統(tǒng)。

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