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摘要：随着社会经济水平的不断提高，电力行业已经逐渐进入到智能电网的时代，这对于维护社会稳定、提高电网工作效率来说有着十分重要的作用。但是由于地球能源危机问题日益凸显，电力行业也不得不去寻找能够代替火力发电的新能源，光伏和风电是目前比较常见的新能源发电形式，应用范围也越来越大。这些新能源接入之后我国传统电力系统的某些特征已经出现了根本性转变，尤其是在继电保护和安自装置方面会面临更大的挑战。基于此，本文将对新能源接入之后对继电保护及安自装置的影响进行简明的探析。
关键词：新能源接入；继电保护；安自装置；影响
引言
我国电源网络在数十年间已经取得了十分重要的发展，光伏和风电作为其中的重要部分已经得到了大力的推广使用，并且逐渐成为重要的光源力量。随着新能源接入到电网之中，许多地方的变电站从原来的单电源辐射模式专项多电源网络终端模式，在短路电流的分布线路上也有了调整和优化，使得电力系统中的各参数和指标都发生了直接的变化。
一、新能源接入现状
当人类进入到21世纪之后，世界能源已经逐渐进入到衰竭的阶段，并且环境恶化问题日益严重，在电力行业，人们一直在寻找如何用新的能源方式代替原先的发电方式，这一研究在近年来已经取得了十分明显的进展。据调查显示，自2014年以来我国除了台湾所有地区的风电新能源装机的容量已经超过23196兆瓦，同比增长有44.2%之高，这一速度使得我国新能源电力行业的发展已经迈入世界前列[1]。就目前实际情况而言，风力发电已经成为人类的第三大电源，仅排在火电和水电之后，为保障人类用电安全作出了十分重要的贡献。下表是2017年全球风电装机容量排行前十国家概况。
目前，我国在风电和光伏等新能源装机在规模上进行处于世界发展的前端，在是在这些新能源大规模接入之后，随之还是存在一些问题困扰着电网的运行，甚至还会出现风机脱网的现象[2]。继电保护是维护电网安全运行的重要防线，这一设备随着新能源接入电网之后也逐渐向多重任务模式的方向发展，摒弃传统的仅对故障元件进行识别的工作模式。新的继电保护可以在快速切断故障的同时，维护电网的稳定运行，避免故障对电力系统造成更加严重的伤害，保证新能源在接入电网之后能够发挥出应尽的作用。
二、新能源接入影响浅析
通常在电网正常的运行情况下，电力系统会达到一种趋于平衡的状态，一旦有故障发生，系统中的电流和电压都会出现剧烈的波动，严重的时候还会超过极限值，那么此时电网中的安自装置和继电保护会立即展开工作，但是如果有操作不当的现象，系统内部的故障会不断加重，甚至会引发连锁故障的现象。
将新能源大规模接入电网之后，传统电力结构的某些运行特征已经得到了彻底的变化，因此对继电保护和安自装置提出了更高的要求，从而才能保证新能源能够在电网中顺利地完成输送任务。
（一）新能源接入电网之后的故障
风力风电等新能源的发电机是属于感应式的，因此存在的一定的缺陷，主要表现为时间常数偏且转动惯量较小，且没有专门的励磁设备装置，属于异步发电机类型。与同步发电机相比，这种发电机的故障特征也有着明显的区别。
永磁直驱机组虽然也是属于同步发电机的范畴，但是实际上是利用换流器进行并网处理的，因此其故障特征也会受到换流器的影响[3]。其次，电网中用到的电子机械设备由于自身性质决定，必须要有低电压保护策略对其稳定性进行保护，因此对电网控制的要求较高，随之机组发电机在运行过程中可能会面临的复杂情况也会随之增多，继电保护势必会受到影响。
（二）对集成线路和继电保护的影响
光伏、风电等发电厂使用的集成线路一般都是35kv，但是这些集成电路与传统的电路结构相比存在着天差地别。将新能源接入到电网之后，它们不会受到集电线路的丝毫影响，母线两端都存在着不同程度的电源，这些电源在继电保护的功能上与双端电源元件之间几乎没有任何区别，所以我们不能用传统的继电保护，必须要设置促新的配置数据，使得新的原则规范能够满足新能源电网在继电保护上的需求。
（三）大规模新能源接入对继电保护的影响
目前世界上已经有很多国家都开始着力研究新能源的开发课题，但是在开发过程中普遍面临着电能传输的问题，中国也在这方面进行了重点的研究。将风电、光伏等新能源接入电网之后，面临的首要问题就是如何在大规模接入的前提下降电能进行有效的远程传输，保证传输的效率和数量都能够满足社会对电力系统的实际需求[4]。在高压线路的继电保护管理的过程中会出现很多类型的故障，为了妥善解决之一问题，必须要对这些故障的特征和原因进行全面且深入的分析，并且主要要从波动性特征、随机性特征等方面对其在继电保护方面出现的后果进行分析，重点研究安自装置和继电保护的适应关系，然后在此基础上研究如何提升线路运行的稳定性和安全性，使得新能源在大规模接入的背景下能够尽早与现有电网系统进行有效的结合发展。
针对以上这些影响问题，在新能源接入之后必须要对风电场的变电站进行生涯处置，使得智能变电站能够尽快切除掉故障并且及时发出预警信号，可以有效维护电网的安全性能。还可以对电厂的送电线路进行保障，在线路的两端安装继电保护装置，使得线路的运行安全得以保障。
三、结束语
我国在风力发电和光伏发电装机的规模上已经跃居世界前列，但是在实际的运行过程中仍旧有许多亟待解决的问题，必须要继续加大研究的力度，对现有线路进行不断改进和升级，尤其是在新能源大规模接入的背景下，提高继电保护和安自装置的自我保护能力，在性能方面能够有效抵抗接入带来的影响，提升线路运行的安全性和稳定性。
参考文献：
[1]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：104-104.
[2]宋兵. 新能源接入对继电保护及安自装置的影响浅析[J]. 电子测试，2017（20）.
[3]李浩. 含多类型新能源发电电网实时数字仿真平台建模及仿真研究[D]. 华北电力大学，2015.
[4]李莉荣. 分布式电源接入对地区电网继电保护的影响及对策[J]. 工业，2016（11）：00176-00176.
论文作者:薛涛,田智多,夏天,张万月
论文发表刊物:《河南电力》2018年4期
论文发表时间:2018/8/20
标签：新能源论文; 电网论文; 继电保护论文; 故障论文; 装置论文; 线路论文; 风电论文; 《河南电力》2018年4期论文;