对风电场接入电网后系统继电保护配置探析

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1、对风电场接入电网后系统继电保护配置探【摘要】随着新能源技术的不断发展，风力发电在电力供应方面取得了良好的发展。本文通过对风力发电中的发电机的保护配置的介绍，根据风电场接入电网后的实际运行效果及其可能对电网系统产生的影响的分析，进一步对风电场接入电网后系统的继电保护配置问题进行探讨，为风力发电的运用提供有价值的参考。【关键词】风电场；电网系统；继电保护0引言随着社会的发展，各种环境问题也日益突出，这就使得人们在发展的过程中越来越关心环境的保护及能源的耗用问题，而风力作为可再生的绿色能源，在发电方面得到了很好的利用。就目前的情况而言，风力发电已成为了新的能源开

2、发技术中较为成熟，同时也是极具开发潜力的发电方法之-O另外，继电保护是整个电网系统中极为重要的部分之一，是保证电网安全的第一道防线，在整个电网的运行中有着极为重大的意义。风电场接入电网后必将对整个电网的继电保护产生一定的影响。1风电场故障特征继电保护工作的基础之一就是对电网系统中出现的故障进行合理的分析，同时故障分析也是继电保护远离的设计及整定工作的第一步。对于以往的电力系统来说，继电保护的理论是在同步发电机的电源和三相对称基础上建立的，在故障发生之后，同步的发电机可以作为理想的供电电源，而其参数及运行状态却不会出现任何的变化。在这个基础上，就可以计算出短

3、路电流以及短路电流衰减的特性，以此作为继电保护系统的原理设计与整定的依据。目前，风电机组所使用的发电机大部分都是异步发电机。即便是永磁同步的发电机所采用的也是电力电子设备的并网，这就很明显的改变了故障的特性与短路电流的特性。对于规模较大的风电接入，不同的专业有不同的关注点。就继电保护来说，所关注的不只是故障中所产生的电流大小，更要注重其电流波形的特征。此外还有影响这些保护远原理的系统特征，例如，正负序阻抗。短路电流所产生的波形与暂态含波量都将会在一定程度上影响相应电流的计算，进而也会对电网的保护产生影响，最终影响整个电网系统运行的安全。目前，在对故障电流进

4、行计算并对故障进行分析的过程中，已经充分地对crowbar保护程序进行了考虑。因为其中涉及到一些较为具体的策略，因此，个别短路电流的特征研究还不到位，例如，水磁直驱风电机组所产生的短路电流，其特征就没有得到充分有效的研究。在电力系统中还很重要的一个组成部分，就是控制系统，目前很大一部分生产制造企业把控制系统看作是技术机密，可以推测，如果永磁直驱机组成为了风电机场中的主力机型，则会因为故障特性的难以掌握及掌握不充分而使整个继电保护系统陷入难以处理的局面。而用电磁手段来对故障电流及其特性进行处理，是一个极为有效的方法，但是这个手段的实施也面临着不少技术方面的问

5、题。2风电场电网电线与电网继电保护2.1大型风电场的继电保护对于许多大型的风电场来说，其所采用的供电网络都是由35KV的电压等级所组成的，这些风电场之间的连接跟配电网络的网络结构相同，并且都是通过并网点来完成与高压电网之间连接。可是针对辐射型的配电网所设计的继电保护，在应用的时候便会产生一定的问题，使得电路网络配备难以适应这种连接方式，这与分布式的电源接入配电网时所产生的继电保护问题相同。2.2极限电路与电网保护目前我国具有一定规模的风电场所运用的极限电路与电网的保护多数都是35KV的继电保护装置，容易看出，风力发电作为分布式的供应电源，与一般的配电网络之

6、间存在这一定的差别。此外，风电场的故障电流还具有持续时间较短的特点，风力发电机的运行在很大程度上受自然状况的影响，伯南关切表现较为明显，只是根据本地的信息来进行继电保护，所产生的继电保护质量较为有限。将现有的先进的通信技术与智能化的电网技术合理地运用到整个风电继电保护装置中去，进而构建出一套新的线路与新的继电保护体系，这对整个风力发电产生的意义是极大的，也是值得相关人员思考的。3发电机产生的故障电流给继电保护装置带来的影响3.1故障电流对继电保护装置的影响利用风力发电机发电，会产生一定的逆向潮流，这会在一定程度上影响电力保护系统的运行。在电力系统出现故障的

7、时候，就会使风电发电机产生的电流变得较为有限，如果产生的电流达不到继电保护装置的启动电流要求，继电保护装置就不能启动，也不能正常发挥其保护作用。而当电网系统的风电接入达到一定的规模的时候，就会改变并重新分配整个电网电路中的电流分布，这里的电流主要指的是短路电流，这种电流的改变会在很大程度上影响继电保护设备的灵敏度，也会影响保护设备的保护范围，使得保护设备发失灵的情况。另外，风电并网的系统中，还存在有速度保护的死区，当风电并网所处的点位于这个区域内的时候，整个线路的故障便难以排除，在不改变已有系统的原则下，就只能使用后备过流保护措施来进行故障的排除，这就使得

8、继电保护设备的自动性得不到有效地发挥，继而加大了线路故障对整个电力