对电网保护影响的研究

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1前言

我国已经成为全球风力发电发展最快，规模最大的市场，随着国家对新能源发展的鼓励，最近几年风电以惊人的速度发展，风电在我国有了前所未的发展，国内风电装机也在逐年增加，风电装机容量在我国已经成为除火电、水电、核电之外最大的发电装机，截止2016年底，我国新增风电装机23000MW，占全球新增装机的40%，随着我国能源结构的调整，响应节能减排，未来清洁能源的发展必将上一个新的台阶，而风电的发展在清洁能源中占了举足轻重的位置，目前国内的风电主要以陆上风电为主，陆上风电主要集中在东北、华北及西北地区，风电作为新兴的清洁能源虽然在环保节能减排中起到了很大作用，但风电属于不稳定电源，风力发电具有季节性和地域性，风力发电存在很大的不稳定性，风电无法像火电那样参与调风，爱自然天气影响很大，随着风电接入电网装机的加大，进而风电场对整个电力系统电网运行的安全性和稳定性越来越明显。本次讲述了风电场接入对电网保护影响的网络原则，针对现有问题，提出了一些解决方案实。

2正文

2.1电力系统中电网保护配备方式

我们电网配电系统主要采用传统的3段式电流保护方式，即定时限过电流保护、限时电流速断保护和电流速断保护。这3种电流保护方式通用性强，在故障发生后能很够准确切断故障起到很好的保护作用的。在风电场接入电网后，传统的简单电流保护的局限性不能做到精准的切断切断故障，进而给电网造成安全隐患。（1）定时限过电流保护。该保护与电流强弱无关，动作时间固定，配备有定时限保护装置，为确保该保护的动作不是随机性的，通过对比相邻保护的动作时间，设定的此保护的动作时间要高于该对比的时限，从面形成了此保护的固定时限，并能很好的起到对电力系统中电网整条线路的保护。（2）电流速断保护。在电网发生短路故障时，当电流超过装置原有的设定值时，保护动作，切除故障。电流速断保护是一种不带时限的保护，因其不具有时间性，在保护装置动作时，保护动作迅速，能很快的切除故障，但会产生保护的死角，进而不能保护整条线路，为解决这个问题，通常用电流速断保护装置中加装时间继电器进而来保护整条线路安全。（3）限时电流速断保护。这种保护具有一定延时功能，在任何情况下，这种保护会阻止电流快速切断故障进而整条线路长度的安全，并且不会影响当前线路1段的保护功能。

2.2风电场接入地点和障碍位置对电力系统电网继电保护的影响

风电场接入到电力系统电网中时，在最开始设定的操作中对跳闸的电流保护设置的4个基本规定所影响的范围各不一样，或都说，不同的故障位置对整个电力系统中电网的继电保护的范围也各不相同。若风电场接人电网位置接在电网馈线非末端母线c段，假定线路各点为abcd,保护分别为（1）、（2）、（3）假若该段上部分发生故障时，保护（1）会动作断开故障位置，当没有风电场接人的时候就断开整条绕路。假若该段下部分发生故障时，（3）保护处的故障将被扩大化，可能引起（3）保护和相邻线路有倾向性的失去关联系。以此类推（1）保护与（2）保护也会出现同样的问题。不仅如此，还会使得（2）保护的短路电流减小，进而降低线路保护的灵敏度，假如减到一定程度时会使得电流速断保护失灵。

2.3风电场接入装机大小对电力系统继电保护的影响

对于电网来说，装机容量大小发生变化时，如果这个风电场的容量占整个电力系统中的份额很小时，那么这个风电场的发生的故障，导致不稳定运行时，不会对整个电网造成太大的影响，不过很多时候我们都忽略了这种占比较小的容量的影响，但是随着接入电力系统风电场的容量的增加，接入风电容量占比很大时，那么整个电力系统就不能忽略风电场自身继电保护故障产生的电流对整个电网的影响。当出现故障时，不同位置的保护点所产生的影响就会对整个电力系统产生很大的反作用。

3结论

随着近几年风力发电的迅猛发展，风电在电网的占比也越来越大，同时对电网的影响也越来越大，风电相对于传统我火电对电力系统的稳定性较差，风力发电具有随机性和不稳定性，电网电力系统稳定性对社会的影响是非常巨大的，尤其是继电保护对电网的安全稳定运行，起到了至关重要的作用，风电场接入电网的容量较大时，对整个电网的安全稳定运行也起到了很关键的作用，如果有效的控制好风电场的接入直接关系到电网的安全，本文从风电场接入位置和故障位置、接入容量及线路长度等几方面对电力系统继电保护的影响进行了论述，为后续风电场的接入电网提供了参考。

作者：曾德江 单位：粤电集团贵州有限公司