對電網保護影響的研究

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1前言

我國已經成為全球風力發電發展最快，規模最大的市場，隨著國家對新能源發展的鼓勵，最近幾年風電以驚人的速度發展，風電在我國有了前所未的發展，國內風電裝機也在逐年增加，風電裝機容量在我國已經成為除火電、水電、核電之外最大的發電裝機，截止2016年底，我國新增風電裝機23000MW，占全球新增裝機的40%，隨著我國能源結構的調整，響應節能減排，未來清潔能源的發展必將上一個新的臺階，而風電的發展在清潔能源中占了舉足輕重的位置，目前國內的風電主要以陸上風電為主，陸上風電主要集中在東北、華北及西北地區，風電作為新興的清潔能源雖然在環保節能減排中起到了很大作用，但風電屬于不穩定電源，風力發電具有季節性和地域性，風力發電存在很大的不穩定性，風電無法像火電那樣參與調風，愛自然天氣影響很大，隨著風電接入電網裝機的加大，進而風電場對整個電力系統電網運行的安全性和穩定性越來越明顯。本次講述了風電場接入對電網保護影響的網絡原則，針對現有問題，提出了一些解決方案實。

2正文

2.1電力系統中電網保護配備方式

我們電網配電系統主要采用傳統的3段式電流保護方式，即定時限過電流保護、限時電流速斷保護和電流速斷保護。這3種電流保護方式通用性強，在故障發生后能很夠準確切斷故障起到很好的保護作用的。在風電場接入電網后，傳統的簡單電流保護的局限性不能做到精準的切斷切斷故障，進而給電網造成安全隱患。（1）定時限過電流保護。該保護與電流強弱無關，動作時間固定，配備有定時限保護裝置，為確保該保護的動作不是隨機性的，通過對比相鄰保護的動作時間，設定的此保護的動作時間要高于該對比的時限，從面形成了此保護的固定時限，并能很好的起到對電力系統中電網整條線路的保護。（2）電流速斷保護。在電網發生短路故障時，當電流超過裝置原有的設定值時，保護動作，切除故障。電流速斷保護是一種不帶時限的保護，因其不具有時間性，在保護裝置動作時，保護動作迅速，能很快的切除故障，但會產生保護的死角，進而不能保護整條線路，為解決這個問題，通常用電流速斷保護裝置中加裝時間繼電器進而來保護整條線路安全。（3）限時電流速斷保護。這種保護具有一定延時功能，在任何情況下，這種保護會阻止電流快速切斷故障進而整條線路長度的安全，并且不會影響當前線路1段的保護功能。

2.2風電場接入地點和障礙位置對電力系統電網繼電保護的影響

風電場接入到電力系統電網中時，在最開始設定的操作中對跳閘的電流保護設置的4個基本規定所影響的范圍各不一樣，或都說，不同的故障位置對整個電力系統中電網的繼電保護的范圍也各不相同。若風電場接人電網位置接在電網饋線非末端母線c段，假定線路各點為abcd,保護分別為（1）、（2）、（3）假若該段上部分發生故障時，保護（1）會動作斷開故障位置，當沒有風電場接人的時候就斷開整條繞路。假若該段下部分發生故障時，（3）保護處的故障將被擴大化，可能引起（3）保護和相鄰線路有傾向性的失去關聯系。以此類推（1）保護與（2）保護也會出現同樣的問題。不僅如此，還會使得（2）保護的短路電流減小，進而降低線路保護的靈敏度，假如減到一定程度時會使得電流速斷保護失靈。

2.3風電場接入裝機大小對電力系統繼電保護的影響

對于電網來說，裝機容量大小發生變化時，如果這個風電場的容量占整個電力系統中的份額很小時，那么這個風電場的發生的故障，導致不穩定運行時，不會對整個電網造成太大的影響，不過很多時候我們都忽略了這種占比較小的容量的影響，但是隨著接入電力系統風電場的容量的增加，接入風電容量占比很大時，那么整個電力系統就不能忽略風電場自身繼電保護故障產生的電流對整個電網的影響。當出現故障時，不同位置的保護點所產生的影響就會對整個電力系統產生很大的反作用。

3結論

隨著近幾年風力發電的迅猛發展，風電在電網的占比也越來越大，同時對電網的影響也越來越大，風電相對于傳統我火電對電力系統的穩定性較差，風力發電具有隨機性和不穩定性，電網電力系統穩定性對社會的影響是非常巨大的，尤其是繼電保護對電網的安全穩定運行，起到了至關重要的作用，風電場接入電網的容量較大時，對整個電網的安全穩定運行也起到了很關鍵的作用，如果有效的控制好風電場的接入直接關系到電網的安全，本文從風電場接入位置和故障位置、接入容量及線路長度等幾方面對電力系統繼電保護的影響進行了論述，為后續風電場的接入電網提供了參考。

作者：曾德江 單位：粵電集團貴州有限公司