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摘 要：近年来，随着社会和经济的不断发展，对我国电力系统供电质量的要求也逐渐提升。风电机组的运行是影响电力系统的一个主要因素，大规模风电系统的并网运行也逐渐成为当前风电系统发展的主流趋势。在风电系统运行的初期，其在电网中标所占的比例较小，因此对继电保护配合并没有太高的要求，如果电网发生故障，则可以通过切除风电机组的运行来接触故障。随着风电系统规模的不断增加，继电保护的配置和整定计算对其影响也越来越大，因此必须要保证相关的继电保护配合，才能保证风电机组的稳定运行。本文就主要针对具有低电压穿越能力的风电接入电力系统的继电保护配合的相关问题进行简单的分析。
关键词：风电机组 风电接入 继电保护 低电压穿越
随着风电机组的规模的不断增大，其在电力系统中所占的比例也越来越大，在进行继电保护的配置计算时，必须要考虑到风电场的影响，才能保证结果的准确性。在大规模风电机组的运行过程中，如果电网发生故障，通过传统的切除风电机组的方式可能会造成大面积停电，对整个电网的稳定性都会产生重要的影响。因此，在电网中运行大规模风电系统时，必须要考虑到继电保护配合问题，同时也需要风电机组具备低电压穿越能力，才能实现与机电保护的有效配合，才能促进低电压穿越能力的发展，也能够降低电网运行的事故发生率。
一、低电压穿越能力与继电保护之间的关系
为了促进风电场的广泛应用，同时保证电网的稳定运行，就必须要保证在电网发生故障时，能够将风电机组不会由于故障的存在而脱离电网，同时要能够实现对电网的持续电源。为了满足低电压穿越的要求，需要在电网发生故障时，通过继电保护的有效配合，才能保证风电机组与电网的稳定性。
1.当风电场送出线路发生故障时，风电场内的电压会迅速的降低，甚至降到额定电压的20%，这时的风电机组在不同的设备终端会存在不同程度的残留电压，在这种情况下，为继电保护的保护动作提供了切断故障的时间。普通的风电机组在送出电路方面一般都具有相应的保护措施，所以为了保证在电网发生故障时风电机组不会脱网，需要继电保护的配合。在不同的风电场存在着不同的低电压穿越要求，在同一个风电场也会同时应用不同类型、不同厂家的风电机组，所以需要对风电机组的电场并网要求有详细的了解，才能保证继电保护配合的有效性，才能满足低压穿越的要求。
2.当风电场的内部电网出现故障时，并不会造成电场内部电压的急速骤降，但是会导致输电网的大部分电压发生下降的情况，这时每个风电机组内部也存在着不同程度的残留电压，因此风电机组不会立即跳闸，为风电机组内部电网切断故障的动作提供了时间。在这个时间段内，风电场内部的继电保护网络能够根据实际情况科学的选择应当切断的元件，不会造成整个风电场电网的脱离。
3.当风电场送出线路的外部系统发生故障时，应当保证风电场不脱网，这就要求风电场具有一定的低电压穿越能力，只有这样才能为故障切断提供足够的时间。要实现低电压穿越能力，就必须要以保证风电机组不脱网为前提，同时需要继电保护给予相应的配合，才能保证故障切断的可靠性。从电流保护动作的角度上来说，电流速断保护所对应的保护动作时间取值在0.05s 范围之内。
4.当风电机组本身的设备或者终端发生故障时，终端设备的电压会循序降低，如果没有继电保护的配合，则无法保证低电压和电流能够在发生故障时准确的切除，导致非故障机组的运行受到影响。
二、具有低电压穿越能力的风电接入电力系统继电保护的配合与改进措施
1.对风电机组本体保护的改进
具有低电压穿越能力的风电接入电力系统中对于风电机组中应用的变流器的保护配合有着较高的要求，因为电流器的电子开关，对整个风电机组的导通与关断有着直接的控制作用。对于继电保护配合来说，如果风电机组的控制系统的最低电压没有达到极端位置的最低要求时，就不会发出电网故障停机的指示。如果在风电机组中进入具有低电压穿越能力的電流，这时继电保护就会运行保护程序，对于电压环境进行全面的控制，而这种保护动作的依据，主要是来自于对电流器装置的监测与控制。从这里可以看出，要保证电力系统在故障时的持续运行，就必须要重视低电压状态下的故障切除，这时就需要根据电流器的无功功率数值来对故障进行判断和切除。在低电压水平恢复以后，电流器能够自动恢复设备的运行，重新启动对风电机组的保护和控制。针对风电机组的保护，除了以往接入到电力系统中的风险机组，也包括继电保护的相关设备和权限，只有继电保护机组的配合，才能保证低电压穿越的有效性。如果风电机组发生故障，风电场内的机组运行就会马上停止运转，具有低电压穿越能力的风电机组，就会实现对整个机组系统的控制。
2.对保护动作时序的配合
对于继电保护动作时序的配合，需要结合继电保护与风电接入系统在低电压穿越方面的特点，确保在风电接入系统与继电保护系统之间实现科学的配合，对于生成的继电保护动作时序进行全面的配合与分析。在时序的计算过程中，要求继电保护配合项目与风电场的并网电压项目相适应，同时要保证具有低电压穿越能力的风电机组的电压项目与继电保护的项目相适应，将这些目标归纳到统一的坐标中就会发现，对于不同的风电机组的继电保护动作的时序，存在不同程度的重叠。由此也可以看出，如果风电场送出线路的外部系统发生故障时，由于该系统具有低电压穿越能力，所以具有足够的时间进行故障的切除，这时就能够保证风电机组的稳定运行。从另一个角度来说，对于故障发生的位置不同，继电保护也有着不同的配合措施，如果送出线路的位置发生故障，需要系统具有低电压穿越能力，并且低电压运行的时间至少要能够达到0.3秒的标准，这样才能在发生故障时有足够的时间切除故障元件。在实际的运行过程中，继电保护的配合动作与风电机组本身的保护动作之间有着一定的差异性，所以在风电机组本体出现故障时，一般需要0.05秒的时间来完成故障切除，保证风电场不会脱网。
结束语：
为了有效的保证电力系统的供电质量，必须要保证风电机组的低电压穿越能力，因此就必须要对其硬件设备以及相关的控制软件进行相应的改造，才能保证整个风电接入系统的稳定运行。同时，对于风电场内部的继电保护方案也要组织相关的配合措施，也就是说，实现继电保护与风电机组的有效配合与稳定运行，是保证风电接入系统有效运行的基础。
参考文献：
[1] 张保会，王进，李光辉，郝治国，刘志远，薄志谦.具有低电压穿越能力的风电接入电力系统继电保护的配合[J].电力自动化设备，2012（03）
[2] 张保会，李光辉，王进，郝治国，刘志远，薄志谦.风电接入电力系统故障电流的影响因素分析及对继电保护的影响[J].电力自动化设备，2012（02）
[3] 李强.双馈风电机组保护与系统保护协调研究[D].新疆大学，2013.
[4] 伍玮.风电并网对系统继电保护的影响研究[D].华南理工大学，2012.
[5] 孟钰娟.某风电场集电线路继电保护的研究[D].新疆大学，2013.
关键词：风电机组 风电接入 继电保护 低电压穿越
随着风电机组的规模的不断增大，其在电力系统中所占的比例也越来越大，在进行继电保护的配置计算时，必须要考虑到风电场的影响，才能保证结果的准确性。在大规模风电机组的运行过程中，如果电网发生故障，通过传统的切除风电机组的方式可能会造成大面积停电，对整个电网的稳定性都会产生重要的影响。因此，在电网中运行大规模风电系统时，必须要考虑到继电保护配合问题，同时也需要风电机组具备低电压穿越能力，才能实现与机电保护的有效配合，才能促进低电压穿越能力的发展，也能够降低电网运行的事故发生率。
一、低电压穿越能力与继电保护之间的关系
为了促进风电场的广泛应用，同时保证电网的稳定运行，就必须要保证在电网发生故障时，能够将风电机组不会由于故障的存在而脱离电网，同时要能够实现对电网的持续电源。为了满足低电压穿越的要求，需要在电网发生故障时，通过继电保护的有效配合，才能保证风电机组与电网的稳定性。
1.当风电场送出线路发生故障时，风电场内的电压会迅速的降低，甚至降到额定电压的20%，这时的风电机组在不同的设备终端会存在不同程度的残留电压，在这种情况下，为继电保护的保护动作提供了切断故障的时间。普通的风电机组在送出电路方面一般都具有相应的保护措施，所以为了保证在电网发生故障时风电机组不会脱网，需要继电保护的配合。在不同的风电场存在着不同的低电压穿越要求，在同一个风电场也会同时应用不同类型、不同厂家的风电机组，所以需要对风电机组的电场并网要求有详细的了解，才能保证继电保护配合的有效性，才能满足低压穿越的要求。
2.当风电场的内部电网出现故障时，并不会造成电场内部电压的急速骤降，但是会导致输电网的大部分电压发生下降的情况，这时每个风电机组内部也存在着不同程度的残留电压，因此风电机组不会立即跳闸，为风电机组内部电网切断故障的动作提供了时间。在这个时间段内，风电场内部的继电保护网络能够根据实际情况科学的选择应当切断的元件，不会造成整个风电场电网的脱离。
3.当风电场送出线路的外部系统发生故障时，应当保证风电场不脱网，这就要求风电场具有一定的低电压穿越能力，只有这样才能为故障切断提供足够的时间。要实现低电压穿越能力，就必须要以保证风电机组不脱网为前提，同时需要继电保护给予相应的配合，才能保证故障切断的可靠性。从电流保护动作的角度上来说，电流速断保护所对应的保护动作时间取值在0.05s 范围之内。
4.当风电机组本身的设备或者终端发生故障时，终端设备的电压会循序降低，如果没有继电保护的配合，则无法保证低电压和电流能够在发生故障时准确的切除，导致非故障机组的运行受到影响。
二、具有低电压穿越能力的风电接入电力系统继电保护的配合与改进措施
1.对风电机组本体保护的改进
具有低电压穿越能力的风电接入电力系统中对于风电机组中应用的变流器的保护配合有着较高的要求，因为电流器的电子开关，对整个风电机组的导通与关断有着直接的控制作用。对于继电保护配合来说，如果风电机组的控制系统的最低电压没有达到极端位置的最低要求时，就不会发出电网故障停机的指示。如果在风电机组中进入具有低电压穿越能力的電流，这时继电保护就会运行保护程序，对于电压环境进行全面的控制，而这种保护动作的依据，主要是来自于对电流器装置的监测与控制。从这里可以看出，要保证电力系统在故障时的持续运行，就必须要重视低电压状态下的故障切除，这时就需要根据电流器的无功功率数值来对故障进行判断和切除。在低电压水平恢复以后，电流器能够自动恢复设备的运行，重新启动对风电机组的保护和控制。针对风电机组的保护，除了以往接入到电力系统中的风险机组，也包括继电保护的相关设备和权限，只有继电保护机组的配合，才能保证低电压穿越的有效性。如果风电机组发生故障，风电场内的机组运行就会马上停止运转，具有低电压穿越能力的风电机组，就会实现对整个机组系统的控制。
2.对保护动作时序的配合
对于继电保护动作时序的配合，需要结合继电保护与风电接入系统在低电压穿越方面的特点，确保在风电接入系统与继电保护系统之间实现科学的配合，对于生成的继电保护动作时序进行全面的配合与分析。在时序的计算过程中，要求继电保护配合项目与风电场的并网电压项目相适应，同时要保证具有低电压穿越能力的风电机组的电压项目与继电保护的项目相适应，将这些目标归纳到统一的坐标中就会发现，对于不同的风电机组的继电保护动作的时序，存在不同程度的重叠。由此也可以看出，如果风电场送出线路的外部系统发生故障时，由于该系统具有低电压穿越能力，所以具有足够的时间进行故障的切除，这时就能够保证风电机组的稳定运行。从另一个角度来说，对于故障发生的位置不同，继电保护也有着不同的配合措施，如果送出线路的位置发生故障，需要系统具有低电压穿越能力，并且低电压运行的时间至少要能够达到0.3秒的标准，这样才能在发生故障时有足够的时间切除故障元件。在实际的运行过程中，继电保护的配合动作与风电机组本身的保护动作之间有着一定的差异性，所以在风电机组本体出现故障时，一般需要0.05秒的时间来完成故障切除，保证风电场不会脱网。
结束语：
为了有效的保证电力系统的供电质量，必须要保证风电机组的低电压穿越能力，因此就必须要对其硬件设备以及相关的控制软件进行相应的改造，才能保证整个风电接入系统的稳定运行。同时，对于风电场内部的继电保护方案也要组织相关的配合措施，也就是说，实现继电保护与风电机组的有效配合与稳定运行，是保证风电接入系统有效运行的基础。
参考文献：
[1] 张保会，王进，李光辉，郝治国，刘志远，薄志谦.具有低电压穿越能力的风电接入电力系统继电保护的配合[J].电力自动化设备，2012（03）
[2] 张保会，李光辉，王进，郝治国，刘志远，薄志谦.风电接入电力系统故障电流的影响因素分析及对继电保护的影响[J].电力自动化设备，2012（02）
[3] 李强.双馈风电机组保护与系统保护协调研究[D].新疆大学，2013.
[4] 伍玮.风电并网对系统继电保护的影响研究[D].华南理工大学，2012.
[5] 孟钰娟.某风电场集电线路继电保护的研究[D].新疆大学，2013.