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摘 要:随着社会的不断发展,对于电力能源的需求量越来越大,因而对于发电问题也更为关注。由于傳统的火力发电或对环境造成严重的影响,因而目前对于风力发电等清洁型发电方式的应用越来越广泛。不过,在大规模风电接入的情况下,给继电保护也带来了更大的难题。因此,本文主要结合风电场和风电机组的故障特性,以及大规模风电接入对继电保护的影响,提出了相应的解决对策。
关键词:大规模;风电接入;继电保护
前言:在电力系统的运行当中,对于电网可能发生的故障问题等,可以通过继电保护工作进行有效的应对,从而更为有效的传输电能,防止对人们日常生活和工作的正常用电造成影响。而在智能电网的建设过程中,在接入了大规模风电之后,时常会发生脱网的问题,对于电网系统的正常运行造成了十分不利的影响。因此,在大规模风电接入的情况下,必须对继电保护问题加以重视,从而确保电网系统的良好运行。
一、风电场和风电机组的故障特性
电流大小计算、波形分析、暂态和稳态电流衰减特点分析等,都是风电场和风电机组故障特性中的重要组成部分。相比于同步发电机,在风电机组中,对感应式异步发电机的应用更加广泛,其中不包含励磁装置,并且转动惯量、转动时间常数等都不大,因而也具有不同于同步发电机的故障特性。基于其中的低电压穿越特性、电力电子设备保护方法,使得控制要求被增加,因而在风电机组中,产生了复杂程度更高的电磁暂态过程,会对继电保护的效能产生更大的影响。在过去的继电保护中,通常基于发电机电源、三相对称系统等[1]。而在风电机组中,采用双馈式、鼠笼式异步电机,由于其中不包含专门的励磁结构,因而一旦发生电网故障,系统无法向机组提供励磁,因而无法向电网连续提供短路电流。
二、大规模风电接入对继电保护的影响
在大规模风电接入的情况下,对继电保护产生的影响非常巨大,会降低继电保护装置的灵敏度,同时使其丧失拒动能力,因而很容易发生风电脱网的故障。在升压变压器接地的基础上,在电力系统当中,零序网络会产生一定的变化,从而影响到零序保护,这样将会降低继电保护装置的灵敏度。在大规模风电接入当中,由于缺乏专门的弱馈装置,因而难以连续性的向故障点输出短路电流。所以,在并联点联络线中,对于继电保护作用难以进行充分的发挥,因而失去了拒动能力。在大规模风电接入中,为了对供电可靠性和风电网运行稳定性进行确保,通常会采用电网并网点的接入方式。但是,如果联络线发生跳闸,风机将会变为动态过程,导致检同期方式失去作用,联络线难以实现有效重合闸,从而造成了风电脱网的故障[2]。
三、大规模风电接入的继电保护措施
(一)了解故障电流波形特点
电流最大值、短路电流衰减特性等,通常是继电保护装置的重点保护问题,在保护影响方面,通常会对配合、整定继电保护加以考虑。而在继电保护的相关理论内容当中,并没有对这些内容进行深入、系统的研究和论述[3]。实际上,在故障暂态下的波形特点、滤波算法等,是最为主要的影响继电保护效能的原因之一。因此,在大规模风电接入额基础上,对于继电保护受到其的影响,为了对风电网的运行状态进行维持,对继电保护的作用进行充分的发挥,应当基于短路故障的发生,仔细的分析和了解电流波形特点,从而更好的研究和明确继电保护的整体效能。
(二)融合操作系统和保护装置
为了确保继电保护装置能够充分的发挥出其保护功能,就应当有效的处理继电保护装置的定值问题和时限问题。使其能够更好的配合风电网保护。在实际的操作当中,由于是由不同的部门分别负责风电场配置、电网保护等工作,所以,应当在两个部门之间,建立良好的沟通与联系,对二者的功能进行良好的融合,从而有效的协调和处理时限问题与定值问题,使其能够更好的配合风电网的保护工作。基于此,对于电网自动重合闸保护等工作,也应当协调相关的控制工作,从而建立更加完善、系统的继电保护体系,确保风电网良好的运行状态。
(三)创新集群集电线路保护方式
在风电机组当中,通常具有独特的特点,因此,为了能够更为有效的控制和识别其中的故障问题,应当充分、细致的分析短路电流的波形问题[4]。由于控制模块容易对其产生影响,应有效的分析定值和时延的配合问题,从而对解决故障的时间进行有效的缩短,对风电系统良好的运行状态进行维持。另外,应当全面、系统的分析电路故障特点,从而创新集群集电线路的的保护方式,使电力系统的安全性、可靠性等都能够得到良好的提升,在大规模风电接入的情况下,更好的实现电网供电。
结论:在当前的电力系统当中,风力发电逐渐成为一种重要的发电形式,且具有无污染、可持续等优势。在风力发电中,需要大规模的风电接入,因而很容易引发一些风电网的故障问题。对此,应当在风电场和风电机组鼓掌特性的基础上,了解大规模风电接入对继电保护的影响,从而采用有效的继电保护措施,确保风电网的稳定运行。
参考文献
[1] 何世恩,姚旭,徐善飞. 大规模风电接入对继电保护的影响与对策[J]. 电力系统保护与控制,2013,01:21-27.
[2] 聂文昭,明亮,刘璐. 大规模风电接入对继电保护的影响与对策[J]. 黑龙江科技信息,2015,26:33.
[3] 廖志刚,何世恩,董新洲,王宾,曹润彬,施慎行,李津,郑伟. 提高大规模风电接纳及送出的系统保护研究[J]. 电力系统保护与控制,2015,22:41-46.
[4] 王晨清,宋国兵,汤海雁,迟永宁,常仲学,李端祯. 距离保护在风电接入系统中的适应性分析[J]. 电力系统自动化,2015,22:10-15.
关键词:大规模;风电接入;继电保护
前言:在电力系统的运行当中,对于电网可能发生的故障问题等,可以通过继电保护工作进行有效的应对,从而更为有效的传输电能,防止对人们日常生活和工作的正常用电造成影响。而在智能电网的建设过程中,在接入了大规模风电之后,时常会发生脱网的问题,对于电网系统的正常运行造成了十分不利的影响。因此,在大规模风电接入的情况下,必须对继电保护问题加以重视,从而确保电网系统的良好运行。
一、风电场和风电机组的故障特性
电流大小计算、波形分析、暂态和稳态电流衰减特点分析等,都是风电场和风电机组故障特性中的重要组成部分。相比于同步发电机,在风电机组中,对感应式异步发电机的应用更加广泛,其中不包含励磁装置,并且转动惯量、转动时间常数等都不大,因而也具有不同于同步发电机的故障特性。基于其中的低电压穿越特性、电力电子设备保护方法,使得控制要求被增加,因而在风电机组中,产生了复杂程度更高的电磁暂态过程,会对继电保护的效能产生更大的影响。在过去的继电保护中,通常基于发电机电源、三相对称系统等[1]。而在风电机组中,采用双馈式、鼠笼式异步电机,由于其中不包含专门的励磁结构,因而一旦发生电网故障,系统无法向机组提供励磁,因而无法向电网连续提供短路电流。
二、大规模风电接入对继电保护的影响
在大规模风电接入的情况下,对继电保护产生的影响非常巨大,会降低继电保护装置的灵敏度,同时使其丧失拒动能力,因而很容易发生风电脱网的故障。在升压变压器接地的基础上,在电力系统当中,零序网络会产生一定的变化,从而影响到零序保护,这样将会降低继电保护装置的灵敏度。在大规模风电接入当中,由于缺乏专门的弱馈装置,因而难以连续性的向故障点输出短路电流。所以,在并联点联络线中,对于继电保护作用难以进行充分的发挥,因而失去了拒动能力。在大规模风电接入中,为了对供电可靠性和风电网运行稳定性进行确保,通常会采用电网并网点的接入方式。但是,如果联络线发生跳闸,风机将会变为动态过程,导致检同期方式失去作用,联络线难以实现有效重合闸,从而造成了风电脱网的故障[2]。
三、大规模风电接入的继电保护措施
(一)了解故障电流波形特点
电流最大值、短路电流衰减特性等,通常是继电保护装置的重点保护问题,在保护影响方面,通常会对配合、整定继电保护加以考虑。而在继电保护的相关理论内容当中,并没有对这些内容进行深入、系统的研究和论述[3]。实际上,在故障暂态下的波形特点、滤波算法等,是最为主要的影响继电保护效能的原因之一。因此,在大规模风电接入额基础上,对于继电保护受到其的影响,为了对风电网的运行状态进行维持,对继电保护的作用进行充分的发挥,应当基于短路故障的发生,仔细的分析和了解电流波形特点,从而更好的研究和明确继电保护的整体效能。
(二)融合操作系统和保护装置
为了确保继电保护装置能够充分的发挥出其保护功能,就应当有效的处理继电保护装置的定值问题和时限问题。使其能够更好的配合风电网保护。在实际的操作当中,由于是由不同的部门分别负责风电场配置、电网保护等工作,所以,应当在两个部门之间,建立良好的沟通与联系,对二者的功能进行良好的融合,从而有效的协调和处理时限问题与定值问题,使其能够更好的配合风电网的保护工作。基于此,对于电网自动重合闸保护等工作,也应当协调相关的控制工作,从而建立更加完善、系统的继电保护体系,确保风电网良好的运行状态。
(三)创新集群集电线路保护方式
在风电机组当中,通常具有独特的特点,因此,为了能够更为有效的控制和识别其中的故障问题,应当充分、细致的分析短路电流的波形问题[4]。由于控制模块容易对其产生影响,应有效的分析定值和时延的配合问题,从而对解决故障的时间进行有效的缩短,对风电系统良好的运行状态进行维持。另外,应当全面、系统的分析电路故障特点,从而创新集群集电线路的的保护方式,使电力系统的安全性、可靠性等都能够得到良好的提升,在大规模风电接入的情况下,更好的实现电网供电。
结论:在当前的电力系统当中,风力发电逐渐成为一种重要的发电形式,且具有无污染、可持续等优势。在风力发电中,需要大规模的风电接入,因而很容易引发一些风电网的故障问题。对此,应当在风电场和风电机组鼓掌特性的基础上,了解大规模风电接入对继电保护的影响,从而采用有效的继电保护措施,确保风电网的稳定运行。
参考文献
[1] 何世恩,姚旭,徐善飞. 大规模风电接入对继电保护的影响与对策[J]. 电力系统保护与控制,2013,01:21-27.
[2] 聂文昭,明亮,刘璐. 大规模风电接入对继电保护的影响与对策[J]. 黑龙江科技信息,2015,26:33.
[3] 廖志刚,何世恩,董新洲,王宾,曹润彬,施慎行,李津,郑伟. 提高大规模风电接纳及送出的系统保护研究[J]. 电力系统保护与控制,2015,22:41-46.
[4] 王晨清,宋国兵,汤海雁,迟永宁,常仲学,李端祯. 距离保护在风电接入系统中的适应性分析[J]. 电力系统自动化,2015,22:10-15.