大规模风电接入对继电保护的影响与对策

大规模风电接入对继电保护的影响与对策

李小冬

云南能源投资股份有限公司 .云南昆明 .650200

摘要：降低电力的损耗是当前电力体制改革大环境下电网运行公司提高经济效益的重要研究课题之一。截至2020年，甲地区风电装机容量超过1200ＭＷ，占绿色能源装机总容量的43％，同时110kV隐患电量约增加了4000万千瓦时。由于风电出力的随机性、波动性及难以预测性，风电出力不能及时就地消纳，需大规模远距离传输至220kV省网，就会产生大量隐患。随着风电等新能源的大批量接入，电网企业出现了隐患居高不下的情况。基于此，分别从管理隐患、技术隐患角度进行网损分析，并针对近年来地区大批量新能源接入情况，提出继电保护措施。

关键词：新能源；理论隐患；技术隐患；继电保护措施

我国正处于科技发展阶段，在人们日常生活中少不了对科技产品的应用，而各类科技产品的使用需要大量的电力支持，由此导致我国现在用电耗资巨大，进而出现了电力匮乏的现象匸风力发电能够有效解决我国用电方面存在的一些问题，但是其在具体应用过程中，也有一些问题出现，而继电保护的应用能够有效减少风力发电存在的问题，为了促进我国风力发电的开发与发展，本文将就风电接入对继电保护的影响进行分析，优化继电保护的使用。

1大规模风电接入对继电保护的影响

1.1继电保护的配置

电力系统运行过程中，需要对升压变压器进行调整，在规模风力发电接入的情况下，变电器汇合接地，这样的操作会改变联络线的零序，并使得继电保护器的灵敏度降低。若是安装弱馈装置能够有效稳定电力系统，保证电力系统能够正常稳定地运行，但是由于弱馈装置的安装需要花费的资金较多，导致很多企业单位并未安装弱馈装置，进而造成电力系统无法稳定运行的现象发生。虽然弱馈装置的使用能够有效提升电力系统的稳定性，但是由于其装置使用不被大多数企业所应用认可，因此，还需继续加深对继电保护配置的研究。

1.2电力系统的设计

大规模风电接入时，电力系统的整体设计是否完善对其有着很大的影响作用。由于电力系统本身涉及到很多的设备设施，且具体执行方案也多种多样，因而导致在电力系统运行过程中，某些设备设施经常配备到不合适的系统，从而对整个电力系统运行造成影响⑴。现在的电力系统的规模都比较庞大，若是运行过程中出现故障问题，可能会对整个电网造成巨大的影响，为了避免这种现象的发生，需要在设计执行方案时，从整体电力系统的运行进行考虑，使得设备设施能够匹配到合适的操作方案。

目前我国大部分地区的配电网保护并没有得到有效的改善，依旧采用先将变压器升压，后进行电力传输的方式连接变压器与变电器，这样的连接方式很容易使配电网出现故障，还可能出现跳闸的现象，其具体电力运行图如下图所示。

1.3电力运行的状态

在风力发电中使用的发电机与传统的发电机有所不同，其使用的发电机是异步发电机。在电力系统运行时，无用功率会被异步发电机吸收，从而对整个电力系统的运行造成影响，使得整个电网运行呈现不稳定的状态匸与此同时，外界因素也会对整个电力系统的运行状态有所影响，由于外界的风力大小是不可控的条件因素，也就导致在整个电力系统运行过程中，其电力传输处于不稳定状态，因而造成电力系统运行的不稳定。除上述几点之外，发电机型号、设备更换等方面也会影响电力系统的运行状态,由于发电机的型号会影响谐波频率，因此,也会使得电力系统运行处于不稳定状态。

2大规模风电接入对继电保护的完善措施

大规模风电接入会对继电保护造成影响，接下来将就其存在的问题进行分析，制定岀一系列解决方法，以此保电力系统能够稳定运行。

2.1针对性设计

大规模风电接入会使得传统的风电系统运行不稳定，因此，需要相关工作人员对电网运行方面存在的问题进行深入剖析，从整体角度进行观察，了解电网运行的情况，并针对其运行特点以及运行过程中存在的问题制定设计方案，将电网运行中的设备设施匹配到合适的操作方案,减小大规模风电接入对继电保护产生的影响，以此保障电网运的稳定性。进行电力系统设计时，需要具有一定的全面性，将风电接入涉及的所有相关环节都考虑在内，并为了避免事故发生，需要安排相关工作人员进行管理，使得其能够得到有效把控，保证每一环节都能够正常运行匸与此同时，还需要进行预案制定，以便在出现突发情况时能够及时进行处理，保证电力系统能够正常进行电力输出。

2.2了解故障点

为了保障整个电力系统能够顺畅正常运行，需要了解风电接入存在的故障问题，只有了解了相关故障原因后，才能够有针对性地设计解决方案。因此，在实际解决风电接入对继电保护系统产生的影响时，需要将风电接入过程中可能出现的问题进行一一列举,做好充足的准备，明确其中存在的问题,并针对其问题特点制定合适的解决方案，在设置解决方案时，需要设计多个解决方案，不能在一棵树上吊死，要尽量做到有备无患。若是在风电接入过程中出现了跳闸的现象，就需要相关工作人员了解发生故障的具体情况进行合理的方案设计,根据其跳闸故障的穿越要求将实施时间控制在100-125ms以内，进行多次零电压穿越，以此减小大规模风电接入对继电保护产生的影响。

2.3保护联跳措施

若是在开展风电接入工作的过程中出现了跳闸现象，可以采取联跳的措施解决。可以在风电机的两侧安装保护联跳装置，但是安装一定要在风电机运行之前进行安装，并在安装过程中将短路电流与继电保护进行连接，使得电路在出现故障问题时，能够自动阻断电流，以此保护电路联跳装置的安装为电力系统稳定运行提供了保护，即使出现跳闸事故，也能够保证继电保护不受其影响，电力系统依旧能够进行正常运转，保证其运行的稳定性。电力系统的线路对用户的用电传输有着直接影响，因此，为了保证用户能够拥有良好的用电体验，电力系统故障不会对用户日常生活造成影响，在出现事故时，可以采取切断线路的方式，以此有效减小事故对用户的影响。

2.4开发电场集群线路

在风电系统运行时，很容易出现风电机短路的现象，在这种情况下，会出现无法提供短路电流的现象，从而造成事故发生。为了能够解决这一问题，可以开发电场集群线路，使得风电机出现短路现象时，能够为电力系统提供电流，保障各个系统的正常运行，及其电力系统运行的稳定性

2.5继电保护与风电场操作系统

为了改善风电接入对继电保护造成的影响，需要将风电场操作系统与继电保护进行配合使用，虽然这两者属于不同的部门，但是在电力系统运行过程中，增强两者之间的联系有助于构建电力继电保护系统，保证电力系统稳定运行。同时，还需注意让电场的操作系统与电网的保护系统相吻合，以此避免发生脱网故障。风力发电的应用有效解决了我国用电耗资巨大的问题，虽然在应用风力发电的过程中仍存在某些问题，但在长时间探索下，已经得出了相应的解决对策。为了能够提高我国风力发电的发展水平，需要不断进行风力发电的研究，对其运行使用及其技术方面提出创新，以此促进我国经济社会发展进步。

结语

隐患的长期存在影响电网的经济运行，特别是近年来新能源的大批量投入导致隐患偏高。针对此，本文从隐患的成因进行分析，并提出了相应控制隐患的措施，通过实施措施降低了甲地区的隐患。

参考文献

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