風(fēng)力發(fā)電機組接入配電網(wǎng)對繼電保護的影響及對策

王哲

(安徽華電宿州發(fā)電有限公司，安徽宿州234000)

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了逐漸的提升。而在工業(yè)化進程逐漸推進的過程中，一次能源被開發(fā)和使用的量也越來越多。能源緊缺、環(huán)境污染等情況不斷惡化，對人們的日常生活以及身心健康都造成了威脅，所以尋找更為清潔、可持續(xù)利用的能源是能源發(fā)展相關(guān)部門亟待思考的問題。同時傳統(tǒng)的繼電保護裝置不能夠適應(yīng)系統(tǒng)阻抗的不斷變化以及分布式電源在投入使用的過程影響，所以需要找到更新的整定值來反映分布式電源的變化，并且在不同運行狀態(tài)下開展繼電保護措施，從而發(fā)展風(fēng)力發(fā)電機組的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機組;配電網(wǎng);繼電保護;影響對策

一、分布式電源及風(fēng)力發(fā)電機組的概念

所謂分布式電源(DistIiouted Generation，后稱DG)，是通過將發(fā)電的功率控制在幾千瓦到數(shù)百兆瓦小型模塊化發(fā)電單元以內(nèi)的電源設(shè)施。其主要包含以液體或者氣體在內(nèi)的燃料內(nèi)燃機，以及微型的燃氣輪機和光伏發(fā)電設(shè)施。這是較為經(jīng)濟、可靠的環(huán)保發(fā)電形式。

而風(fēng)力發(fā)電機組是借助當(dāng)前新能源開發(fā)和利用中應(yīng)用十分理想的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，建立超較有規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電機組網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，針對平臺開展多項仿真實驗。通過實際和規(guī)模性齊全的并網(wǎng)系統(tǒng)來進行實際情況的檢驗。當(dāng)前我國對于配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求整體較高，并且要從經(jīng)濟適用性的角度進行開發(fā)和利用。所以對于風(fēng)力機組怎樣合理接入配電網(wǎng)絡(luò)以及其對于繼電保護的影響以及對策都是當(dāng)前亟待考慮的問題。

二、風(fēng)力發(fā)電機組接入配電網(wǎng)對繼電保護的影響及對策

隨著社會科技的不斷發(fā)展和完善，越來越多的高新技術(shù)在新能源的開發(fā)和利用中得到深化，其中以風(fēng)力發(fā)電機組技術(shù)為代表的分布式電源就是有較大影響的。當(dāng)前我國電大力支持和孤立新能源技術(shù)的發(fā)展。而較大型的DG整體網(wǎng)絡(luò)裝置也是首先通過逆變器，將設(shè)備接入電網(wǎng)，并通過整體控制變流器進行分布式電源接入電氣量的改變，一般來說小型的DG也是位于負荷的附近，因此可以通過調(diào)控其投入和退出進行網(wǎng)絡(luò)線路保護進行調(diào)節(jié)。

(一)風(fēng)力發(fā)電機的技術(shù)對繼電保護的影響和對策

在DC進行并網(wǎng)運行之后，對于配電保護有較大的影響。首先在于有利的方面：分布式電源在投入運行之后可以隨著用戶用電量的增加進行一次能源損耗的降低，經(jīng)濟環(huán)保的進行配網(wǎng)配電保護。而DG容量較大的時候也可以將其看作是一個小型的發(fā)電廠，其可以降低傳統(tǒng)友電廠的規(guī)模和數(shù)量，并且因為DG設(shè)備的裝置更加接近用戶，所以可以有更為穩(wěn)定的電能質(zhì)量。一旦分布式電源和系統(tǒng)電源發(fā)生了短路，整體電源端就會和系統(tǒng)端隔離，并且形成孤島運行的狀態(tài)，雖然依舊可以為其相連接的用戶供電，但也存在較為不利的影響。

對于這樣的分布式電源應(yīng)用來說，可以采用更為清潔的能源，這樣一方面更有助于環(huán)境保護，另外一方面可以在并人配電網(wǎng)之后將傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，將單向潮流轉(zhuǎn)變成雙向的復(fù)雜配電網(wǎng)。這樣的配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以影響配網(wǎng)保護電路上的電流大小以及方向，整體降低保護裝置的干擾。

(二)風(fēng)力發(fā)電機組接入大電網(wǎng)對保護裝鍵的影響及策略

1、DG并網(wǎng)點上下游的保護裝置都受到影響。在分布式電源整體接入配電網(wǎng)絡(luò)中，并且固定對應(yīng)的位置之后，如果發(fā)生線路的短路，分布式電源就會提供與之前配電網(wǎng)絡(luò)流向相反的故障電流，這樣會直接影響并網(wǎng)點上游的配電保護裝置。而一旦分布式電源容量到一定程度的時候就會讓保護裝置超出保護范圍。所以如果在分布式電源的并網(wǎng)過程中發(fā)生了短路，分布式電源的存在就可以提供與整體配電網(wǎng)絡(luò)流向一致的電流，讓并網(wǎng)點下游的線路增加較多保護范圍，通過控制分布式電源的整體容量可以讓保護裝置的運行更有保障。

2、保護配合方面。所謂分布式風(fēng)力發(fā)電機組的保護和配合，即是通過檢測有無同時期的過、欠電壓，從而判斷是否有過、前頻率，這種檢測技術(shù)用采集PCC的電流信號方式進行相位、幅度等信息的檢測，判斷有無孤島故障的情況出現(xiàn)。當(dāng)前我國針對風(fēng)力發(fā)電機組技術(shù)提出了多種較為成熟的方法，例如主動頻率的檢測漂移法，可以通過凋節(jié)風(fēng)力發(fā)電的電壓逆變器的使用電流頻率，進行波形的變動，而孤島故障一旦出現(xiàn)，整體電流電壓就會出現(xiàn)變化。如果在原有的配電網(wǎng)絡(luò)保護設(shè)備基礎(chǔ)上進行調(diào)換，重新配置的過程就會讓饋線上的用戶暫時停電，這樣并不是最好的選擇，而應(yīng)當(dāng)結(jié)合我國當(dāng)前配電網(wǎng)絡(luò)的特性，更有針對性的進行保護和配合。雖然傳統(tǒng)的保護裝置不能夠適應(yīng)系統(tǒng)阻抗的不斷變化以及分布式電源在投入使用的過程影響，所以需要找到更新的整定值來反映分布式電源的變化，并且在不同運行狀態(tài)下開展繼電保護措施，最大化的運用分布式電源的特點，同時發(fā)掘不同分布式新型電源對人們生活的影響，將改善作用應(yīng)用到多個領(lǐng)域中。

三、小結(jié)

通過筆者的實際調(diào)查研究，自適應(yīng)保護措施可以有效解決風(fēng)力發(fā)電機組在配電網(wǎng)中的應(yīng)用問題。其主要通過計算機技術(shù)和微機保護技術(shù)的發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電機組是借助當(dāng)前新能源開發(fā)和利用應(yīng)用十分理想的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，建立起較有規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電機組網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，針對平臺開展多項仿真實驗，大型的DG整體網(wǎng)絡(luò)裝置也是首先通過逆變器，將設(shè)備接人電網(wǎng)，并通過整體控制變流器進行分布式電源接人電氣量的改變;同時發(fā)展自檢測技術(shù)，孤島故障產(chǎn)牛之后進行自適應(yīng)的相位漂移，所以檢測位的電壓頻率就會發(fā)生變化，在這之后可以運用被動檢測方法進行檢測，結(jié)果也較為可靠。

參考文獻：

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作者簡介：

王哲(1986-)，男，漢，籍貫：湖北省黃石市，當(dāng)前職務(wù)：電氣主管，當(dāng)前職稱：工程師，學(xué)歷：大學(xué)本科，研究方向：電氣設(shè)備維護及新技術(shù)研究應(yīng)用。