风电接入对电网继电保护的影响分析

风电接入对电网继电保护的影响分析

陈福 ,肖诚龙

国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司  新疆阿克苏 843000

摘要：配电网继电保护配置应遵循限时电流速断保护、电流速断保护及定时限过电流保护的原则。本文从风电接入位置与故障配置对配电网保护的影响、线路长度对配电网保护的影响、风电接入容量对配电网保护的影响三个不同角度探讨，希望可以为提高保护可靠性提供依据。

关键词：风电接入；电网；继电保护；影响

新能源在科学技术快速发展的今天已经成为人们研究的重点。其中，风电是清洁能源的主要代表，其与其他发电能源对比稳定性更强，不会受到地形的影响。风电发电具有见效快、工期短的特点，因而推广速度更快，逐步提升了电网供电的电能量。因此，工作人员应进一步分析电网继电保护工作中风电接入的影响，为电网正常运行奠定基础。

1配电网继电保护配置应遵循的原则

不带方向的三段式电流保护方法是传统配电网电流保护的主要方法，该方法具有很强 的实用性，且可以对切断故障之后的结果进行准确地传达。但是接入风电之后工作人员要想切断故障很难通过简单的电流保护实现，降低了系统中继电保护的稳定性。因此，工作人员应遵循三大原则：

1.1限时电流速断保护

延时功能是限时电流速断保护比较突出的特点，因此无论处于何种情况下都可以借助限时电流将故障发生点切断，保障线路的安全性。但其主要在于保护线路，将故障范围以外的故障切断。因此，工作人员应以线路为选择的依据，区分下一行速断保护线路。

1.2电流速断保护

若电流系统中出现瞬时移动动作忽然增加的问题，继电保护就会被触发，人们也将其成为电路的保护器[1]。设置保护装置的主要原理在于判断电路线网中故障最大短路电流，该方法具有操作简单，动作可靠性强，可以快速切除故障的特点，但是无法在整个电路使用该保护方法。通常来说，电流速断保护并无时间上的限制，很难保护电路全长，因而存在一定的盲区。为避免此类问题，很有必要将带时限电流保护速断融入其中，因此在电路全长保护方面起到促进作用。

1.3定时限过电流保护

定时限保护装置指的是启动后动作作用量大小与实现之间不存在任何关系，使用该装置时需要合理配置定时限保护装置[2]。通常来说，电网的保护动作不大，因此除了可以提高线路长度之外还应该确保隔壁线路全长，有效地发挥其在电网系统中的备用保护价值。

2风电接入对电网继电保护的影响

2.1风电接入位置与故障配置对配电网保护的影响

配电网中接入风电后初始设定的操作在跳间电流保护装置中的四个基础的影响范围不同。受到接入位置不同的影响，或者故障问题位置不同，其对电网保护的影响范围也不同。若配电网馈线的末端母线C段接入风电，假设ABCD为线路点，123为保护。一旦上游发生故障，保护1可以快速将故障点切除，若风电停止接入，应将线路A切断。而风电发电机中接入母线C后系统处于持续供电状态，此时线路中的BD段就会存在孤岛线路流动的问题，最后受到发电中保护设置规则影响被迫退出电网[3]。由此可见，此时需要在线路BC段和母线C比较接近上一段加设具有保护方向与保护功能的元件。

若下游产生问题，接入风电之后放大了通过保护3处的问题，导致保护3电流1段控制被延长，甚至还有可能让保护3与其相邻的线路保护出现选择性失去联系的问题。同样的，保护1和保护2的限时电流的联系发生同样的故障。此外，可以有效降低保护2的短路点流量，降低通过保护2的短路电流量，缩小其所在的保护区域，降低线路灵活度。若减弱度较高，很难发挥限时电流快速切断的能力。

2.2线路长度对配电网保护的影响

线路长度对配电网保护的影响具体可以分为两种情况：一是改变了上游线路的长度。若确定了系统中风电的接入容量大小值与系统容量大小值，则容易改变BC段线路的长度，相应的也会改变保护3的短路点流量与设定量。若加大了其长度，则还会降低保护3中速断保护的设定值范围，相应地减小了保护3的短路电流[4]。若BC段的长度处于增加的情况，风电接入带来的故障也会导致故障电流值保持在原有的数值中，若出现保护3设定值降低的情况，相应的线路系统也会出现误动。这就意味着线路越长，其表现出更为明显的误动保护问题。二是改表了下游线路的长度。若改变了CD段线路的长度，那么就会缩小保护3的速断设定值。若线路发生故障，那么接入风电之后短路电流的反应就会减小。若CD段线路的长度增加，则出现降低通过保护3故障电流的情况，甚至导致其与切断故障保护初始值相比更低，这样的情况保护有利于降低系统线路误动发生率。

2.3风电接入容量对配电网保护的影响

对于配电网络系统中已经接入风电的线路，若整个供电系统中风电容量占据的比重不大，那么也不会影响继电保护系统的保护程度，且当前时期研究者们也忽略了这一容量较小的问题。但是若电网容量较大，接入风电之后电路系统无法对其中产生的故障电流进行忽略[5]。一旦发生故障，保护垫不一样，那么接入风电后短路电流也不同，且其输出的容量是逐步改变的，由此可知必须对风电接入给整个电网系统保护产生的影响。

衡量通过保护1的短路电流时工作人员应以系统电源为依据，其与后面风电接入联系不大。同时，衡量通过保护2的短路电流时工作人员同样需要借助风电接入衡量。这期间其容量逐步增加发生改变，且限定容量一直增加，超过相应的值域后就有可能导致保护2出现误动问题。

结束语

当前时期我国风电接入水平取得较大的进步发展，拓宽了风电场容量的范围，升压大容量风电场后直接在高压电网线路系统中加入，较大程度上影响了继电保护、系统稳固、电能质量等等，除此之外还需要工作人员进一步探讨与挖掘。只有这样才能逐步改善风力发电系统，为其控制风力发电系统奠定良好的条件。

参考文献：

[1]吴志鹏.风电接入对电网继电保护的影响[J].今日自动化,2019(9):59-60.

[2]陈铁刚.风电接入对电网继电保护的影响.产业与科技论坛,2017,16(1):72-73.

[3]戴均.风电接入对电网继电保护的影响分析.电力设备管理,2019(5):67-69.

[4]林汝东.风电接入对电网继电保护的影响分析[J].通信电源技术,2019,36(11):259-260.

[5]王进,许建兵.风电接入对电网继电保护影响分析[J].山东电力技术,2016,43(12):8-11.