摘要：目前随着人们生活质量的不断提高，对电力能源的需求也在日益增加，而大规模风电接入的继电保护在电网高效、质量运行的过程中起到了至关重要的影响，它可以有效的满足人们对电力能源的需求，但就当前来讲在大规模风电接入过程中仍存在部分问题。本文针对目前以国内A风力发电厂为例，分析其中大规模风电接入的继电保护问题，进一步提出部分策略意见，有助于加强对继电保护的控制力以及作用，从而更好的提升国内电力系统运行的安全、高效性。
关键词：大规模；风电接入；继电保护
一、大规模风电接入的继电保护概况分析
继电保护的作用可以在电网运行过程中快速的识别故障问题，有助于相关人员作出科学合理的判断和决策。而目前在能源日益紧缺和节能减排号召的背景下，风力发电可以有效的解决国内能源压力，提升继电保护工作性能并促进电网运行的改革。同样，伴随大规模风电接入，使得传统的电网运行模式不断变化，这也带来了新的继电保护问题。所以总体来讲，虽然大规模风电接入的继电保护可以极大的提升电能源的利用率，以及整体电网的运行高效、安全质量性，但还存在较大的发展空间，所以相关技术人员应重视当前存在的继电保护问题，并采取相适应的应对措施，才能更有效的提升风电系统的作用[1]。
目前国内的能源使用和环境保护等的矛盾日益增加，像风电等可再生资源的利用显得尤为重要。但风电接入会对配电网继电保护产生极大的影响作用，改变常规配电网相关结构，进而会在异步机组的背景下使得潮流分布、功率等多方面变得更为复杂，改变传统电网的运行过程。
二、关于大规模风电接入的继电保护重要性
国内的现代与传统的风力发电厂基本相同，都是在发电过程中采用35KV的电压。而对比传统发电厂来讲，两者最大的区别是电源分布和电网整体运行过程中相关继电保护设备之间的配合问题。具体来讲，这种大规模风电接入的继电保护可以有效的探测出在系统运行过程中所出现的故障问题，同时还可以自动适应本身所具有的电流水平，从而当检测出故障问题后，可以有效的阻碍故障问题，产生良好的间隔，保障整体的系统安全运行。
三、当前大规模风电接入的继电保护现状
本文以我国北方A风力发电厂为例，分析其大规模风电接入存在的问题。A风电厂位于我国东北部，其发展历史较为悠久，同时是当地电力生产过程中的重要组成。另外伴随当地人们对于电力能源的需求不断增加，A风电厂进行大规模的内部电力改革措施。目前来看，A风电厂的风力发电规模巨大，但在整体运行过程中经常会出现电气设备故障问题的出现，严重影响了运行过程中的安全、质量性，同时也阻碍了所带来的经济效益和发展步伐[2]。通过对A风电厂风电接入的运行过程详细的了解，归纳出A风电场大规模风电接入现状问题有以下几点。
由于A风力发电厂采用的是35kV的电压系统，同时选取不接地的方式。根据这个情况，可以较好的发现这种方式的选择是依据配电网的设计从而进行选择，从具体应用情况来看，这种方式可以很好的适应在电流较小的架空线路中；但对于整体风电场的运行过程来看，电流较小的架空线路在遇到故障或问题时，仅仅会产生微弱的电流，不利于相关检测人员准确的查找故障线路和修复，在造成故障问题的同时，很有可能会进一步的将问题扩大。
另外，通过对A风电厂以及国内普遍的风电场调查情况来看，所选用的风电机组基本是采用鼠笼型异步和双馈异步。两种风电机组差异较大，A风电厂所采用的鼠笼型异步发电机运行原理是通过电机接入整体电网过程后，利用释放功率来进一步保证励磁，从而有效提升风电场风力发电的效果。但A风电厂所采用的鼠笼型异步缺乏保障安全运行所必备的励磁，当整体系统运行过程中出现故障问题后，会使电流急速下降，从而无法再像电网提供所需求的电流。
从A风电厂的常规保护方面进行分析，发现在日常运行过程中效果较好，尤其在纵差性能方面。但另一方面，在A风电场并网后容易受到多种因素的影响，例如弱馈、需要控制系统的应具备需求等，这会进一步导致在并网前的A发电厂常规保护方法、故障检测方法等无法应对并网后的相关检测和保护，这就会导致在波动性能源并网的背景下，整体系统中大量的电子元件发生变化，降低了常规系统的性能，从而较大的影响了大规模风电接入的继电保护作用。
四、关于大规模风电接入的继电保护存在的问题探究
通过上述对国内A风电场大规模风电接入的继电保护现状以及目前国内普遍现状分析，总结出以下问题，包括了目前大部分风电场所选取的小电流选线装置动作率小、多事风电场所选取的鼠笼型异步电机缺乏励磁结构、在波动性能源并网中容易出现电子元件的变化，降低电网系统整体运行过程中电流的稳定程度。
第一点选取小电流选线装置动作率小的问题。上文笔者对A现状的分析以及对国内普遍风电差的调查得知，这是由于接线系统的方式所导致的。国内在大规模风电接入的继电保护所采用的系统大多是不接地的。在性能方面，不接地的方式很难满足小电流选线装置在工作过程中的相关需求；而在安全方面，这种不接地的方式存在较多的安全隐患，具体来说，当整体系统运行过程中出现故障问题时，不接地方式极为容易将故障问题扩大；另外在检测方面，这种不接地方式只能使微弱的电流通过，阻碍在遇到故障问题时会带给检测人员更大的故障处理压力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二点，目前国内多数风电厂所采用的鼠笼型异步电机，在出现问题故障时，例如短路等，会使线路电流迅速下降，从而无法保障整体电力系统正常运行所需要的稳定电流。另外最后一点，波动性风电接入过程受到多种因素的影响，会造成电子元件发生极大的变化，进一步减小了对电力系统安全运行的控制力。
而为了迎合目前风电接入这种主流趋势，并在当前满足人们对于能源需求问题，相关人员应重视存在的问题，并采取合理有效的措施，才能不断完善、创新对新型继电的保护。
五、浅谈大规模风电接入的继电保护策略
笔者认为当前大规模风电接入的继电保护策略应从宏观和微观两个方面进行考虑，宏观上是指从人员、制度等方面进行，而微观是指根据上述存在的问题来进行相对应的策略，从目前具体的问题情况来看，最佳有效的办法是通过上述存在的小电流选线装置问题、缺乏励磁结构问题以及波动性能源并网问题进行微观方面的解决，另外在宏观方面，加强人员维护管理、操作管理、以及安全管理，可以发挥对大规模风电接入继电保护策略更大的作用。
（一）微观方面大规模风电接入继电保护策略
（1）应重视重合闸的设置
整体的电力系统重合闸的设置关系到大规模风电接入的继电保护新能，同时两者之间存在着密不可分的联系。而为了提升风电接入的继电保护性能，相关人员应根据实际情况，并结合继电保护中的重合闸先进策略来进行完善和创新。首先应加大对重合闸出现故障问题的分析力度，这是由于在日常的电力系统运行过程中，风电场所出现的问题故障问题存在难以发现，同时电阻存在不确定性因素，所以故障问题的不同会使故障电压不同。另外当电压参数小于额定电压的百分之20时，风电机组所具备的LVRT的功能会出现全部跳闸的情况，极大影响了系统运行过程中的安全性和保护性[3]。针对这一问题，相关人员应把握故障穿越的相关要求，具体来讲应进行多次的零电压穿越，并且在整体过程中要保证每次的时间要小于100ms。
（2）应调整总体系统的接地方式
通过上述问题可以有效的看出当前风电厂的接地方式存在较多严重的问题和弊端，严重影响继电保护的作用以及系统运行的安全性。所以，相关人员应在考虑到具体故障问题的前提下，加强对整体系统接地方式的控制，合理的选择适应的接地方式。当遇到故障问题时，应快速的切除故障，同时在过程中还应防治故障问题扩大的趋势来进行接地方式的选择。若风电场选择不接地的方式，则需要相关人员采取小电流接地装置，这样便会在切除故障过程中确保继电保护性能。但另外一点，这种方法还存在一定的不完善性，有一定几率出现处理失败的结果，这就需要相关人员在隔离故障问题的过程中避开主变低压开关，才能较大程度上降低故障问题对整体系统运行过程中所产生的不利影响。
（二）宏观方面大规模风电接入继电保护策略
从宏观方面来说，应加强对人员的管理、提升故障问题处理、并网维护等工作水平，才能更好的解决继电保护相关问题，并提升风电接入的继电保护性能。这是因为故障问题处理和并网维护工作至关重要，以及故障问题的处理水平可以有效降低问题对系统的影响，而并网维护工作可以极大的减小故障问题的出现概率，所以相关检测、维护人员应强化工作水平。首先应遵守维护、故障处理的相关要求，另外目前随着信息时代路程的加深，国内极大部分的风电场都配备现代化设备，例如有关相能的测量设备、监控设备、几率风电接入相关参数设备等，会对检测、问题处理人员的工作提供良好的便利性。
相关人员应把握科技带来的便利性，利用相关设备来进行几率系统的相关数据进行分析判断有助于做出合理的决策，并且要通过监控设备确保对电力系统开关、保护动作等是否严格按照要求[4]。另外为了确保数据的准确性以及管理的成果，管理人员在结合数据、设备的情况下，应当重视对实际情况中机组型号、功能、相关参数的考察，这种宏观调控措施可以有效的加强对大规模风电接入继电保护的后期管理，并对管理人员、技术人员、检测人员等做出正确的判断、决策提供科学的数据。
总结：随着科技与时代的不断发展，国内电力行业的改革是必然趋势，而目前风电接入可以有效满足电力行业不断发展和人们对能源的需求问题。但是通过上述针对大规模风电接入的继电保护问题分析，发现国内风电场普遍存在选取的小电流选线装置动作率小、缺乏励磁结构、在波动性能源并网中容易出现电子元件的变化等问题。为了解决问题，提高风电接入的继电保护性能，相关人员应在把握实际情况的前提下，重视重合闸的设置、调整总体系统的接地方式，并加强对人员维护、问题处理的水平，才能维护风电系统的安全、稳定性，并对国内整体的电力行业转型和发展具有重要意义。
参考文献：
[1]喻婷.浅谈大规模风电接入的继电保护问题[J].企业技术开发,2016,35(04):56-57.
[2]张保会,原博,王进,王小立,黄仁谋,吴伟明.风电接入对继电保护的影响(七)——风电场送出
[3]何世恩,姚旭,徐善飞.大规模风电接入对继电保护的影响与对策[J].电力系统保护与控制,2013,41(01):21-27.
[4]焦在强.大规模风电接入的继电保护问题综述[J].电网技术,2012,36(07):195-201.
作者简介：王希转（1988-11），男，汉族，籍贯：山东省济宁市，当前职务：运行副值长，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：风力发电生产运行、继电保护、电力设备管理
论文作者:王希转
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/9
标签：风电论文; 继电保护论文; 故障论文; 过程中论文; 电流论文; 人员论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第12期论文;