摘要：在新能源大力开发和广泛应用背景下，发电方式发生了重大变化，新能源发电厂变得越来越常见，在节约化石能源，提高电能质量方面，起到了不可替代作用，对贯彻落实节能减排工作，促进可持续发展具有重要意义。而继电保护作为维护电网稳定运行的必要措施，在电网中接入新能源之后，会对继电保护造成一定的影响，这就需要结合新能源发电厂特点及继电保护要求，对继电保护配置方式进行改进和优化，文章详细分析了新能源发电厂继电保护配置特点及配置方案，旨在提供工作指导和技术参考。
关键词：新能源发电厂；继电保护；配置特点；配置方案
引言
新能源是相对于传统化石能源来讲的，太阳能、风能、地热能、潮汐能等可再生无污染能源，都属于新能源，使用这些能源生产电能的发电厂，都叫做新能源发电厂。新能源发电厂的推广与应用，实现了电力系统的改革创新，但同时也对电网运行方式提出了新的要求。在新能源电发电厂中进行继电保护配置时，应将多端电源供电情况考虑在内，改变传统发电厂继电保护配置方式，进而才能避免新能源发电厂出现负荷孤岛运行问题，提高电网稳定性和安全性，所以，加大对继电保护配置的研究力度，是非常重要且必要的。
1.继电保护简要介绍
继电保护是指利用比较元件、执行输出元件、逻辑判断元件等装置，对电力系统的运行情况进行监测，获取电压、电流、功率等各项参数，根据参数变化，对电力系统运行稳定性及可靠性进行分析，判断是否存在故障隐患，确定故障类型并找出故障原因，采取针对性措施及时排除故障隐患，进而对电网起到保护做作用，确保其运行状态的稳定性和安全性。对于新能源发电厂来讲，继电保护配置是否科学、有效，决定了发电能力和供电水平，只有做好继电保护配置，才能避免新能源发电厂出现运行故障问题，使其更好的服务于社会电能供应[1]。如图1所示，为风力发电厂继电保护保护最为常见的配置结构。
图1 风力发电厂继电保护配置结构
2.新能源发电厂继电保护配置特点
在配电网中接入分布式新能源后，原有集中式能源供应方法，无法满足新能源发电厂运行需求，需对供能方式作出调整和改变，实现分散式供能，以契合分布式新能源发电厂运行特点。随着新能源发电厂的推广与应用，供电质量及供电能力都得到了显著提升，但是发电厂供能方式的转变，也使得电网结构发生了变化，对电网运行造成了众多的不利影响，尤其是继电保护环节，经常出现拒动、误动、失灵等问题，并且还无法保证熔断器、自动重合闸等保护装置工作性能的良好性，难以实现良好的继电保护效果，分布式新能源在配电网中的 应用优势得不到充分发挥。
以发电厂最为常用的三段式电流保护方式为例，在没有应用新能源之前，如果在配电环节，线路电流值出现大幅度升高现象，此时便会发生保护动作，进而确保配电网运行的稳定性和安全性[2]。发电厂在应用分布式新能源之后，故障特性会因为电网结构的改变而发生变化，一旦配电网出现故障问题，则线路中便会有额外的故障电流和双向故障电流存在，受新能源分流作用的影响，故障电流的出现，可能会导致流经保护装置的电能大小发生变化，而这种变化是不确定的，即电能值可能升高，也可能降低，无法确定具体的继电保护范围，不利于继电保护装置作用的有效发挥。并且，传统发电厂电流保护方式中没有设置方向元件，而在接入分布式新能源后，如果故障电流大于预先设定的额定值，则难以确定故障电流方向，继电保护在方向上无法做出正确选择，保护作用得不到充分体现。
为了解决发电厂应用新能源后，在继电保护环节所出现的问题，需要采取有效策略。一方面，在选择继电保护装置的时候，要结合新能源发电厂运行特点，以满足继电保护需求为首要原则，选用最为合适的装置，并进行科学配置，保证继电保护装置与新能源发电厂之间相互匹配。另一方面，应做好新能源发电厂的日常维护工作，详细记录故障事件及处理过程，通过总结和分析，找出故障发生规律，将发生在同一个元件上的故障事件进行分类，积累工作经验，保证继电保护维护的针对性和时效性，充分发挥继电保护作用，实现对故障问题的快速、有效处理。
3.新能源发电厂继电保护配置方案
继电保护是确保电力系统稳定运行，顺利完成电能生产和输送的必要措施，要想充分发挥其在新能源发电厂中的作用，就需要在了解新能源发电厂继电保护配置特点的基础上，采取科学、合理的配置方案。当前新能源发电厂所用继电保护配置方案，主要有DG继电保护和逆变型继电保护两种，在实际配置过程中，应根据实际情况选择最为合适的一种方式。
对于DG继电保护方式来讲，当配电网发生短路故障时，便会通过自动接连的方式，及时将DG从配电网中隔开，此时便以意味着出现故障问题的线路，从配电网中被切除掉，配电网在单侧供电状态下运行，故障线路不会对其他线路的正常运行造成干扰，可将故障影响控制在最小范围内，进而实现对配电网的保护。发电厂在应用新能源之后，发生短路故障后，故障电流大小和方向都会发生变化，此时可以通过降低DG提供的短路电流，或者在线路中增设方向元件，来实现对DG继电保护方式的改造，进而才能满足新能源发电厂继电保护配置需求[3]。
如果新能源发电厂所用继电保护配置方式为逆变型继电保护，在具体配置过程中，需要做到对并网逆变器的有力控制，才能确保继电保护作用的有效发挥。在逆变型继电保护配置中，比较常用的方式是双环控制，即分别将电压和电流作为外环和内环，对两者进行控制，来实现对配电网的保护。在配电网中安装逆变器的时候，采取了必要的保护措施，可以确保逆变器工作性能的良好性，能够保证自身及配电网的安全、稳定运行，通过对电网运行状态的监测，逆变器能够配电网出现故障问题时，迅速停止工作并发出警报信号，进而便会发生继电保护动作，将故障影响控制在最小范围，实现对整个电网的保护。
4结束语
新能源发电厂的建设与应用，改变了传统供电方式，既能够减少不可再生能源的损耗，又不会对生态环境造成影响，符合节能减排理念，及可持续发展要求，同时还能够显著提升供电质量和供电能力，对推动我国电力事业发展意义重大。只有加大对新能源发电厂继电保护的研究力度，明确及具体特点，根据配电网接入分布式新能源后，对继电保护造成的影响，采取有效应对措施，并对继电保护进行科学配置，才能降低电网故障发生概率，充分发挥新能源发电厂的应用优势。
参考文献：
[1]丁晓兵，李正红，王志洁，等.南方电网新能源并网现状与继电保护专业管理思路[J].供电企业管理，2016，（6）：6-8.
[2]贺智.适应分布式新能源并网的变电站备自投及保护方式改进[J].通讯世界，2016，（11）：169-170.
[3]李莉荣.新能源接入对继电保护及安自装置的影响浅析[J].文摘版：工程技术，2015，（28）：104-104.
论文作者:韩瑞君1,陈海心2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/18
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