论述风电场继电保护合理配置问题论文_吴龙杰

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摘要:经济的发展促进了风电产业的发展进步,风电发电机组投入运行,容量逐年增加,同时风电场内部就需要配置继电保护装置来维护风电场的安全平衡运行。基于此,本文分析了风电场继电保护合理配置问题,以供参考。

关键词:风电场;继电保护;合理配置;问题

我国土地面积非常广阔,风能资源也相当丰富,且具备集中化的特征,风电场与电网在进行连接时采用集中接入的方式。风电产业得到了快速的发展,使得风电场的的规模和容量在逐渐的加大,但是电力系统中集中接入方式对电能具有非常大的影响,倘若电网出现短路,风电场能对电流进行供应,因此在进行电网建设的过程中,一定要对继电保护配置引起高度重视。

1关于风电场继电保护的配置分析

风电场的继电保护配置见图1。图1区域D为风轮机塔的顶部,通过选择690V的断路器来保护风力发电机和电缆。图1中区域C的位置,断路器对变压器做出了一定的保护,发生故障时,低电压端将会出现较小的故障电流,此时用熔断器进行切断并不理想,切断的任务可以交给分段开关去执行。在进行具体操作的时候,35kV开关的保险丝并不是很多,所以要想能够对其保护范围的故障进行控制也是存在着一个比较大的难度,因此在这主要是可以进行全面的保护,同时也是可以采取综合考虑的方式去进行保护。

2风电场的保护作用分析

2.1风电场对电缆、变压器及其周围区域进行保护

在电力系统中,风电场具有一定的保护作用,主要体现在电缆、变压器等环节:①风轮机塔的地面安装着断路器,该断路器能够很好的保护发电机和下垂电缆;②从风力发电机变压器到风轮机塔的机柜都是使用电缆来对其进行连接的,采用断路器和保险丝来进行变压器的制作,且对侧电缆进行保护;③对变压器和附近地区进行保护,分析变压器的激磁浪涌电流问题,并且在故障检测时,发现问题存在要及时采取相应的对策进行处理;④如果低压端发生故障就会造成电流比较小,倘若保险丝不能对其进行有效的切除,就会使用分段开关对其进行切断。

2.2风电场可有效接地进行故障保护

对于风电场,通常情况下受到资源环境的限制,风电场所在的位置要根据环境来对其进行选择,选择的位置都比较空旷,且风力充足。因为该地区的位置比较空旷那么雷电袭击的概率就会增大,针对这样的现状一定要做好防雷措施,并且做好风电场的保护工作。

3风电场的并网对电网继电保护影响及对策

3.1整体的影响及对策

3.1.1对继电保护配置方案的影响

现在人工方面的短路试验有很多年的经验,如果风电场在接入电网系统之后,系统发生了故障,在这样的形势下在进行故障切除之前风电场会给系统提供短路电流,该提供方式与异步电机相似,换句话说就是电网在接入风电场之后,对故障切除保护起到一定影响。高压电网的联络线保护与风电场内部继电保护是由很大区别的,并且高压电网在继电保护的基础上要对风电场接入带来的影响进行充分考虑,并且将风电场看成一个整体。此外由于风电场内部的各个机组在类型、空间分布上有一定的差异,这样就会电网的继电保护具有很大的影响,因此一定要对其进行考虑。

3.1.2对电网继电保护和安全自动装置的影响

对于风电场电源在电网接入之后,升压变压器接地就会整个系统造成直接的影响,造成零序网络发生一定变化,对系统联络线零序保护检测的灵敏程度进行降低,并且加大自动重合闸功能和作用的发挥难度。同时伴随着风电场规模的不断扩大,如果系统联络线发生故障,如发生跳开动作之后就会造成风机会直接进入到动态变化运行的状况,就没有办法保证检同期成功率,从而就可能导致同期重合闸重合动作失败,促使风电脱离电网故障的发生。因为风电场没有办法持续馈出短路电流,进而提供给电网,就对联络线保护的性能直接降低了,也造成保护装置误动、拒动现象的发生。因此要对馈保护进行专门的设置,从而提高保护性能和灵敏程度。

3.2具体的影响及对策

3.2.1对配置的影响

对于风电场和电网系统的互相连接的分析,倘若出现了故障,风电场就会向故障地点提供短路电流,提供电流方式于异步电动机是相似的。风电场的继电保护与电网联络保护有很大的区别,电网联络保护能够将风电场看成一个整体,并且在进行继电保护设计的时候一定要将其与风电场进行连通,进而就对考核评估的结果造成直接影响。此外对于每一个机组型号与空间分布,都存在着很大程度的不同,并且在对电网进行保护的时候要进行全方面的保护。

3.2.2线路的零序电路保护方面的影响

通常情况下机组变压器会选择Yn/△形式来对其进行连接,如果出现了接地故障,零序电流就会起到一定的保护作用,例如:快速跳闸就很大程度避免了短路电流通过,但是与电网进行连接的时候,风电场零序电流灵敏程度就会发生很大的下降。同时风电场在低功率情况下进行发电的时候,灵敏程度不会有很大的影响,满发的时候灵敏程度会大大下降。此外,在对线路进行保护的时候,灵敏程度的高低与保护距离的远近成正比例。

3.2.3线路距离保护影响

风电场与电网连接后,受到很多方面因素的影响,风电场的距离保护作用是相同的,但是要想距离保护得到稳定的运行首先要做好元件配置工作,然后配置距离的元件,这样做的目的是检测计算机装置和故障所处位置的距离,倘若出现了短路故障就需要对故障的对称性和启动距离的保护功能进行科学合理的判断,

结语

随着我国电力产业的飞速发展,在我国很多地区已经实现了风电场和电网系统的并网互通。风电场对电网继电保护具有很大的影响,对于风电场继电保护的配置问题给予充分的中,合理的进行配置,对于保证电网系统的平稳运行,促进我国电力产业的发展具有非常重要的作用。

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作者简介:

吴龙杰(1989.12-),男,广东湛江人,长沙理工大学电气工程及其自动化学士,单位:广东大唐国际新能源有限公司,写作方向:风电场继电保护

论文作者:吴龙杰

论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/19

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