風電接入對電網繼電保護的影響

在風電場建設的初期，由于風電項目投資較大且風電場規模較大，而風力發電產生的電力容量不足區域用電的1%，因此在初期設計過程中將風力發電僅作為電路中的簡單負荷。隨著風力發電規模的不斷擴大（現階段風力發電規模已達區域性電網15%以上），所使用的繼電保護裝置與傳統的繼電保護裝置不同，需根據風電場運行中電負荷的實際情況進行判斷。

（1）和傳統意義上的通過單一用戶供電方式不同，風力發電組在有風的過程發電均與電網的實際情況有關，風力發電中產生的電流是雙向的，該電流有可能來源于電網系統，也有可能來源于風力發電廠。尤其是風力發電機組在開始運行時，該過程中若變化電流與電壓的流向，極易引起繼電保護裝置反饋錯誤，進而使得系統負荷錯誤，導致風力發電機故障。傳統意義上電網繼電保護裝置設計簡單，大多使用三段式電流保護，中間缺少方向保護元件，故傳統意義上的繼電保護裝置無法滿足風力發電廠對風電場容量提升的要求。

（2）影響繼電保護的裝置。在風力發電廠電網系統的實際運行過程中，系統將場內升壓變壓器進行接地處理，引發零序保護裝置變化，使得繼電保護裝置的靈敏度下降。

（3）通過對現階段風力發電廠實際運行過程中的短路現象進行分析得出，系統在發生短路時，故障電流是斷續的，且無法準確地定位故障點。因此，當系統出現故障時，需根據系統發生故障的實際情況從整體與局部出發準確定位故障點，進行故障隔離，避免故障事故擴大。當系統出現故障時，可對整個系統進行繼電保護，同時結合系統實際情況，從整體到局部分析問題解決問題。

重合閘的使用會對繼電保護的功能產生重要影響，同時也會對風電接入產生影響。當重合閘出現故障時，會極大地影響風電接入保護效率，因此對重合閘故障的及時處理是十分重要的。當風電場無法準確定位繼電保護裝置故障時，即使系統的實際電壓值較小，系統也會因電壓參數異常導致重合閘跳閘，但仍保持LVRT功能不變。系統可通過使用多次零電壓穿越，使系統穿越時間低于100ms/次，結合系統運行的狀況，穿越時間也可設置為125ms/次。

風力發電廠故障的產生原因是解決系統故障的主要任務，分析系統的繼電保護故障要結合系統的實際運行情況，優先保護，合理安排。以減小故障為首要原則，結合系統實際情況合理安裝繼電接線方式。新建設的風力發電廠需結合風力發電廠安裝的實際位置與風力情況進行設計安裝。若系統安裝不屬于接地方式，需考慮設備安全，使用小電流具備跳閘功能的接地裝置。若系統繼電保護問題通過這些措施難以解決，可采取故障隔離方法，用以排除系統故障。

可通過使用相能測量系統、故障錄波裝置等監控裝置，對風力發電系統中各設備的運行情況進行實時監控。通過數據的采集、分析與處理，確保繼電保護裝置與風力發電系統的運行。

現階段，雙饋型風力發電機與永磁直驅機組電力系統發展越來越快，在電力系統中得到廣泛應用。因此，繼電保護需將其考慮在內。異步發電機組與傳統意義上的同步發電機組存在很大的不同。因此，風力發電系統系統的分析與處理需結合其設計原理與功能，建立準確的模型。對風力發電系統的實際情況進行分析，暫態仿真模型可對系統的實際運行進行動態模擬，為風電廠的分析處理提供技術支持。

當風電場產生集群電路問題時，將在很大程度上降低集群母線與風電機組的電壓。當系統出現故障且故障難以及時解除時，將在很大程度上對風電場的實際運行的可靠性產生影響，進而導致系統大面積脫網。若想及時解除故障，需準確定位故障點，對故障進行隔離處理。結合現階段掌握的系統信息全面分析，對系統進行不斷完善。

繼電保護自動化系統可實時監控電網的實際運行，對系統中各參數記錄分析，實時監控電網系統中各參數，診斷系統問題，當系統出現故障時及時采取保護措施發出警報。

繼電保護裝置的定值和時限需與電網運行保護相連，風力發電場的電網保護通過不同系統管理，為避免系統發生脫網問題，在實際安裝過程中需考慮系統穩定性等因素，建立多站點聯控的連接策略。這樣就可合理防范供電廠不穩定導致電網系統崩潰的現象，進而建立完善合理的繼電保護系統。

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