對電網(wǎng)保護影響的研究
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1前言
我國已經(jīng)成為全球風(fēng)力發(fā)電發(fā)展最快，規(guī)模最大的市場，隨著國家對新能源發(fā)展的鼓勵，最近幾年風(fēng)電以驚人的速度發(fā)展，風(fēng)電在我國有了前所未的發(fā)展，國內(nèi)風(fēng)電裝機也在逐年增加，風(fēng)電裝機容量在我國已經(jīng)成為除火電、水電、核電之外最大的發(fā)電裝機，截止2016年底，我國新增風(fēng)電裝機23000MW，占全球新增裝機的40%，隨著我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，響應(yīng)節(jié)能減排，未來清潔能源的發(fā)展必將上一個新的臺階，而風(fēng)電的發(fā)展在清潔能源中占了舉足輕重的位置，目前國內(nèi)的風(fēng)電主要以陸上風(fēng)電為主，陸上風(fēng)電主要集中在東北、華北及西北地區(qū)，風(fēng)電作為新興的清潔能源雖然在環(huán)保節(jié)能減排中起到了很大作用，但風(fēng)電屬于不穩(wěn)定電源，風(fēng)力發(fā)電具有季節(jié)性和地域性，風(fēng)力發(fā)電存在很大的不穩(wěn)定性，風(fēng)電無法像火電那樣參與調(diào)風(fēng)，愛自然天氣影響很大，隨著風(fēng)電接入電網(wǎng)裝機的加大，進而風(fēng)電場對整個電力系統(tǒng)電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性越來越明顯。本次講述了風(fēng)電場接入對電網(wǎng)保護影響的網(wǎng)絡(luò)原則，針對現(xiàn)有問題，提出了一些解決方案實。
2正文
2.1電力系統(tǒng)中電網(wǎng)保護配備方式
我們電網(wǎng)配電系統(tǒng)主要采用傳統(tǒng)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(fā)生后能很夠準(zhǔn)確切斷故障起到很好的保護作用的。在風(fēng)電場接入電網(wǎng)后，傳統(tǒng)的簡單電流保護的局限性不能做到精準(zhǔn)的切斷切斷故障，進而給電網(wǎng)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(guān)，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(shè)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(tǒng)中電網(wǎng)整條線路的保護。（2）電流速斷保護。在電網(wǎng)發(fā)生短路故障時，當(dāng)電流超過裝置原有的設(shè)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(chǎn)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(dāng)前線路1段的保護功能。
2.2風(fēng)電場接入地點和障礙位置對電力系統(tǒng)電網(wǎng)繼電保護的影響
風(fēng)電場接入到電力系統(tǒng)電網(wǎng)中時，在最開始設(shè)定的操作中對跳閘的電流保護設(shè)置的4個基本規(guī)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(tǒng)中電網(wǎng)的繼電保護的范圍也各不相同。若風(fēng)電場接人電網(wǎng)位置接在電網(wǎng)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(fā)生故障時，保護（1）會動作斷開故障位置，當(dāng)沒有風(fēng)電場接人的時候就斷開整條繞路。假若該段下部分發(fā)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(guān)聯(lián)系。以此類推（1）保護與（2）保護也會出現(xiàn)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(fēng)電場接入裝機大小對電力系統(tǒng)繼電保護的影響
對于電網(wǎng)來說，裝機容量大小發(fā)生變化時，如果這個風(fēng)電場的容量占整個電力系統(tǒng)中的份額很小時，那么這個風(fēng)電場的發(fā)生的故障，導(dǎo)致不穩(wěn)定運行時，不會對整個電網(wǎng)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(tǒng)風(fēng)電場的容量的增加，接入風(fēng)電容量占比很大時，那么整個電力系統(tǒng)就不能忽略風(fēng)電場自身繼電保護故障產(chǎn)生的電流對整個電網(wǎng)的影響。當(dāng)出現(xiàn)故障時，不同位置的保護點所產(chǎn)生的影響就會對整個電力系統(tǒng)產(chǎn)生很大的反作用。
3結(jié)論
隨著近幾年風(fēng)力發(fā)電的迅猛發(fā)展，風(fēng)電在電網(wǎng)的占比也越來越大，同時對電網(wǎng)的影響也越來越大，風(fēng)電相對于傳統(tǒng)我火電對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差，風(fēng)力發(fā)電具有隨機性和不穩(wěn)定性，電網(wǎng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性對社會的影響是非常巨大的，尤其是繼電保護對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，起到了至關(guān)重要的作用，風(fēng)電場接入電網(wǎng)的容量較大時，對整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行也起到了很關(guān)鍵的作用，如果有效的控制好風(fēng)電場的接入直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全，本文從風(fēng)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(tǒng)繼電保護的影響進行了論述，為后續(xù)風(fēng)電場的接入電網(wǎng)提供了參考。
作者：曾德江 單位：粵電集團貴州有限公司
