風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)的影響

倪昌

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)在工作技術(shù)層面都有了一個(gè)質(zhì)的飛升，風(fēng)電事業(yè)中風(fēng)電裝機(jī)技術(shù)也隨之不斷成熟。但是受很多因素的影響，比如說技術(shù)層面的影響、人為因素的影響等，我國(guó)存在多起風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事故，發(fā)電機(jī)組因此不能正常運(yùn)行，給我國(guó)的風(fēng)電事業(yè)帶來了很大的損失，嚴(yán)重地阻礙了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。通過對(duì)我國(guó)的多起風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事故的了解，本文將對(duì)風(fēng)電接入的特點(diǎn)以及繼電保護(hù)裝備進(jìn)行分析，列出風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)的幾點(diǎn)影響，并據(jù)此總結(jié)幾點(diǎn)建議，以提高發(fā)電機(jī)組的安全性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電接入;繼電保護(hù);影響;措施

我國(guó)風(fēng)電機(jī)安裝數(shù)量之多為推動(dòng)我國(guó)風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，規(guī)模達(dá)到世界第一的水平，極大地促進(jìn)了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，這是不爭(zhēng)的事實(shí)。但是不乏由于對(duì)很多重大問題的認(rèn)識(shí)不足以及技術(shù)水平的限制，導(dǎo)致我國(guó)風(fēng)電建設(shè)的總體質(zhì)量沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平，出現(xiàn)大量風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事故，針對(duì)這一嚴(yán)重的問題，文章給出了幾點(diǎn)措施。

1 風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)的影響

1.1 部分電路故障存在選線問題

在電路機(jī)組正常工作的情況下，大部分的35kV集電系統(tǒng)采用的系統(tǒng)都是不接地系統(tǒng)，在單向接地的時(shí)候時(shí)長(zhǎng)一般是一至二個(gè)小時(shí)，在風(fēng)電工程中，這種接地方式都應(yīng)該借鑒了配點(diǎn)系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)計(jì)方案，以達(dá)到正常運(yùn)行的目的，但是一般情況下只有電流比較小的架空線路才會(huì)采取這種接地方式，而其他的線路相比之下對(duì)這種接地方式的使用十分少見，如果將這種系統(tǒng)強(qiáng)行安置到不適用的電纜和架空線路的混合系統(tǒng)中，短時(shí)間內(nèi)成本可能會(huì)有所降低，但是此時(shí)也會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)不匹配而存在安全隱患。也就是說，小電流系統(tǒng)的選線條件比較苛刻，導(dǎo)致選線的正確率比較低，而且在選線錯(cuò)誤的情況下，這個(gè)潛在的隱患還不容易被工作人員所發(fā)現(xiàn)，致使故障覆蓋面廣，造成更大的損失，所以說，小電流的體統(tǒng)故障選線難。

1.2 風(fēng)電機(jī)組短路引起的電壓變化問題

電壓越高的風(fēng)電系統(tǒng)配置在運(yùn)行時(shí)具有更高的穩(wěn)定性和安全性，但是設(shè)備運(yùn)行的過程中一旦出現(xiàn)短路現(xiàn)象，電壓也會(huì)受到很大程度的影響，對(duì)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行不利。比如說：在風(fēng)電系統(tǒng)中主網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)備擁有的穩(wěn)定性較高，系統(tǒng)的完善具體體現(xiàn)在擁有高達(dá)100%的切錯(cuò)率、運(yùn)行安全系數(shù)高、對(duì)故障反應(yīng)的速度快等方面。但是如果主網(wǎng)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，就會(huì)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)處的電壓產(chǎn)生比較大的影響。當(dāng)然，電壓變化情況不僅僅和故障點(diǎn)的短路情況有關(guān)，故障的性質(zhì)以及故障點(diǎn)的電氣距離也同樣會(huì)影響電壓的變化幅度。因此，可以說風(fēng)電機(jī)組的短路問題受多方面的影響，比如風(fēng)機(jī)的處力大小、控制的策略等等，不同的原因造成的機(jī)組短路情況也不盡相同。

2 風(fēng)電接入的具體措施

在繼電保護(hù)過程中，要想保證某些規(guī)模比較大的風(fēng)電接入具有一定的安全性能和較強(qiáng)的適應(yīng)性能，就要仔細(xì)全面地思考與風(fēng)電接入相關(guān)的電網(wǎng)分析、電網(wǎng)設(shè)計(jì)以及電網(wǎng)運(yùn)行等各種問題，并且還需要遵循風(fēng)電場(chǎng)的一些固有原則，比如：集電系統(tǒng)的接線方式、集電系統(tǒng)的保護(hù)配置等。同時(shí)，工作人員還應(yīng)該做到團(tuán)結(jié)協(xié)作，積極配合風(fēng)電機(jī)組對(duì)繼電進(jìn)行保護(hù)。因?yàn)檫@將是風(fēng)電接入很重要的一個(gè)步驟，必須要重視起來。

2.1 使用集電系統(tǒng)接地的方法

一般來說，在特定的風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行線路里，利用集電系統(tǒng)接地的方法相對(duì)來說會(huì)更安全一點(diǎn)。由于風(fēng)電場(chǎng)的功率密度比較低，況且風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電出力時(shí)間很短。比如說，在一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)里，一條35kV的集電路線的有功潮流會(huì)比10MW小一點(diǎn)。簡(jiǎn)而言之，這樣做不但有利于使用者在操作時(shí)更加便利，而且也有利于保護(hù)電網(wǎng)的安全運(yùn)行，最重要的是它可以解決一些傳統(tǒng)配電系統(tǒng)不能解決的問題。因此，為了減少集電系統(tǒng)出現(xiàn)的一些問題，所以應(yīng)該在風(fēng)電場(chǎng)使用這種集電系統(tǒng)接地的方法，然后再相應(yīng)地配備一個(gè)繼電保護(hù)裝置來保護(hù)它。在必要的時(shí)候還應(yīng)該安裝一些接地選線裝置來確保出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)切除它，讓風(fēng)電組的操作方式更加靈活，也更加方便。

2.2 延長(zhǎng)故障穿越時(shí)間

從有經(jīng)驗(yàn)的人士探討得出的結(jié)果來看，根據(jù)電源的某些特點(diǎn)和輸電保護(hù)裝置，他們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于風(fēng)電組來說，并網(wǎng)線路的重合閘的作用還是很大的。然而傳統(tǒng)的一些重合方案已然很難再適應(yīng)現(xiàn)代的風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展，這樣傳統(tǒng)的重合方案必將被淘汰，那么就需要對(duì)永久故障的重合閘原理進(jìn)行重新研究了。例如：電場(chǎng)并網(wǎng)中使用的330kV線路發(fā)生了故障，要是帶電場(chǎng)具有LVRT這樣的功能，那出現(xiàn)不一樣的故障電壓就會(huì)有差異。一般來說，如果電壓小于20%的額定電壓時(shí)，風(fēng)電機(jī)組的有關(guān)裝置就會(huì)檢測(cè)到，然后相關(guān)設(shè)備會(huì)全部跳閘，這種裝置配備相比之下就更具安全性。對(duì)于我國(guó)目前這些大規(guī)模的電網(wǎng)發(fā)展情況來看，因?yàn)槎啻伪涣汶妷撼?，而且相間的故障穿越持續(xù)時(shí)間會(huì)比一百ms更小。如此看來，在電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，就可以根據(jù)這個(gè)情況將它持續(xù)的時(shí)間加長(zhǎng)，這樣對(duì)風(fēng)機(jī)的考驗(yàn)也會(huì)比額定電壓持續(xù)的時(shí)間短一點(diǎn)，這樣一來就增加了故障穿越的持續(xù)時(shí)間，使風(fēng)電接入更加可靠。

3 結(jié)語

風(fēng)電場(chǎng)想要運(yùn)營(yíng)良好，與規(guī)劃、設(shè)計(jì)以及運(yùn)行和維護(hù)都是分不開的，首先要制定完善的實(shí)施方案，保證風(fēng)電機(jī)組能夠穩(wěn)定安全地運(yùn)行，提高風(fēng)電接入的穩(wěn)定性、靈敏度以及安全性，才能做到防患于未然，減少安全事故的發(fā)生，同時(shí)也能減少資源的浪費(fèi)。

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