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摘要：文章以不同接入方式对继电保护的影响为研究对象，首先对不同接入方式对继电保护影响的必要性进行了探讨，随后简单介绍了我国风电接入概况，然后对配电网继电保护的配置原则，并对同风电接入方式对继电保护的影响进行了着重讨论，最后分析了风电分布式注入系统的位置对继电保护的影响，以供参考。
关键词：风电；不同接入方式；继电保护；影响
前言
随着我国风电资源开发力度不断加大，通过将风电场接入配电网已是风电利用的最佳选择。然而在实际接入过程中，通常会对原配网结构带来一定的改变，最终引发相关电路参数出现变化，最终会对配电网中的继电保护装置运行带来一定影响，因此通过做好不同接入方式对继电保护的影响分析，对于提升风电资源利用率，维护电网稳定运行而言具有重要意义。
一、分析不同接入方式对继电保护影响的必要性
如今在绿色可持续发展理念的指导下，我国各种清洁能源开发也得到了良好的利用发展。风电资源作为其中的佼佼者，不仅在单机组容量方面取得了显著的提升与进步，同时在实际应用风电资源过程中，还可以直接接入电网之中，有效提升风电利用效果。在风电场接入配电网的过程中，通常采用的都是分散式接入方式，但在这一方式下，容易导致电流保护装置动作出现不稳，引发各种问题。与此同时，在配电网中接入风电，还会对风电原本的网络结构进行一定的改变，如此一来，还会进一步加重线路故障电流的现象，起到负面的增流与分流的作用，那么故障电流在流经保护装置时，会产生一定的异常变化。为有效解决这一问题，又不要对风电场分布式接入配电网网络节点对电力系统带来的影响进行讨论分析，才能有效确保风电资源能够在电网之中得到科学合理的利用。尤其是面对风电场接入系统后，系统的容量会明显的变大，在超出一定数值后，会对电流继电保护装置带来不利影响，引发继电保护装置出现误动作问题。因此需要在对风电场不同接入方式分析的基础上，探讨其对电流保护装置带来的影响。而在这一过程中，风电场接入容量、接入位置等同样会对继电保护装置带来一定的影响[1]。
二、我国风电接入概况分析
从当下我国风电接入现状来看，在风电装机量方面，我国处于世界领先地位，当前在我国多个省市，比如甘肃、内蒙古、新疆等，超过8个千万瓦级别的风电机构已经通过国家审查未来将会逐渐应用于电网之中，这也意味着风电在我国电网供电方面地位将会越来越高。与此同时，随着风电容量在不断的提升，风电场对于电网运行带来了影响将越来越不容忽视，当下很多专家学者开始注重研究风电系统功率等对整个电网运行稳定性带来的影响，同时在风电场接入配电网后，还会对配电网继电保护装置运转带来很多问题，因此需要着重进行分析，最终选择合理的风电接入方式，在风电资源得到合理利用的同时，还能够减少对继电保护装置带来的影响，保障整体电网能够稳定顺利的运行。
三、配电网继电保护的配置原则
在10KV配电网运行中，为了更好的保护电网运行稳定性，通常采用传统三段式电流保护方法，分别是电流速断保护、限时电流速断保护以及定时限过电流保护。上述提到的电流保护方法，应用十分普板，且实用性比较强，一般在电网出现故障时，均能够准确定位故障问题，切断故障部分，减少故障对电网安全运行的影响。但在原本的电网中接入风电后，电网本身结构会出现一些改变，从而有可能引发故障切断不稳定的问题，最终对电网继电保护稳定运行带来不利影响。
（一）电流速断保护
电流瞬时故障保护简单来说系统在运行时，电流突然增加，最终会瞬时触发电流保护动作。这种保护方式主要目的是规避故障点产生的最大短路电流。一般而言，电流速断保护的接线比较简单，触发保护动作也比较稳定可靠，能够在短时间内快速切除故障，但作用范围限，无法对整个电路进行全面的保护。一般会按照被保护设备短路电流进行整定，若短路电流比整定值大，则触发动作。为有效对整体线路进行有效的保护，经常会采用带限时电流速断保护，这一限时保护方式不仅能够保护整体线路，还能够延伸至相邻线路无时限保护一部分，在动作时限方面，相较于相邻线路无时限保护，通常会高一个级差[2]。
（二）限时电流速断保护
这种电路快速保护方式在实际运行时，通常会有一定的时限，无论是在什么情况下，都会通过限制电流，将故障迅速的切断，减少故障的影响范围，从而对整条线安全进行有效的保护。同时针对部分线路电流I段，也能够起到良好的保护作用，能够立足于I段范围之外，直接将问题故障切除。因此与速断保护线路有着一定的区别。
（三）定时限过电流保护
定时限过电保护通常是一种动作时限与作用大小没有关系的一种保护方法，同时还需要匹配相应的定时限保护装置。在实际进行保护时，会更加规避最大承受的电流来实施相应的保护，一般情况下，这种电网保护动作度会比较小，同时能够对此线路全长长度进行保护，不仅如此，对于临近全长线路也能够起到良好的维护作用，在整个电网系统中，该保护方式有备用保护功能。
四、不同风电接入方式对继电保护的影响
（一）不同风电接入方式介绍
在风电接入电网过程中，一般会有两种接入方式，一种是分布式接入方式，在这种接入方式下，通常会根据就近原则，直接并入电压等级比较小的配电网络之中，如果风电本身的容量比较小，且风电实际分布范围比较广，分布的比较零散，可以采用这种接入方式。
二是集中式接入方式，相较于分布式接入方式而言，这种分布方式非常适合装机容量的大风电场，在实际接入的过程中，可以直接在高压网络节点的帮助下，成功并入电网之中。针对一些装机容量比较大的风电场，通常能够达到百兆瓦级别，那么在最初的设计规划阶段，就会充分考虑实际的地形、机组布局等因素，设置相应的线路，从而更加便于风电电能集群经汇流线输送到风场低压母线并通过场内升压站成功并入电网之中。
（二）风电场分布式接入对电网机电保护的影响
从当前情况来看，对于分段式电流继电保护而言，已经在配网系统中得到较为广泛的应用。在风电场接入配电网网络节点后，会对原系统结构电网带来一的改变，最终对电流保护带来一定的影响。比如风电场在采用分布式方式接入电网后，在配电网络中，原本的单电源供电，通常会被改造成双电源或多电源供电。在接入风电场后，同样会对配电线路一些参数造成影响变化，比如故障电流数值、方向等参数，上述这些变化对于电网中继电保护的实际范围与灵敏度带来一定的影响，如果情况比较严重，还会引发继电保护误动作，或者继电保护部动作，因此需要对风电场接入配电系统后，对继电保护的影响进行分析，在本次分析场景中，选择的电流保护为电流速断保护和限时电流速断保护，在实际探讨过程中，选择了系统出现三相短路的故障位置和风电场的接入位置。
首先，针对风电场接入位置下游，可设置继电保护1、2、3、4处：其中继电保护1处在风电场成功接入配电网系统后，针对1处的故障电流而言，本身有着一定的分流影响，并且一旦风电场本身的容量越大，产生的故障电流也就越大。针对继电保护2处，风电场在并入配网后，针对该处位置产生的故障电流，受风电场的影响，本身对故障电流会产生一种助增作用，对于此时该线路的故障电而言，一般比动作保护规定值更高，最终致使装置误动作风险增加。针对保护3出而言，在风电场接入后，一旦产生短路故障电流，受风电场的影响，一般会产生助增作用，并且风电保护容量越大，继电保护的灵敏度也就越高。针对继电保护4处而言，在该线路中，若是电流速断保护，一般不会受风电场接入系统的影响，仍由原本的网络结构和故障点因素来决定。
另一方面，在风电场接入位置上游位置处，同样设置了1、2、3、4处继电保护。具体来说，在继电保护1处，风电场在接入后，针对该位置的故障电流，受风电场的影响，会带来分流作用的应用，最终会致使限时电流速断保护装置出现拒动问题。同时在继电保护 2、3 4 处，即使进行风电场的接入，也不会对相应线路的故障电流带来一定的影响[3]。
（三）风电集中式接入对系统保护的影响
从具体实践来看，通过采用集中式接入风电，一般会对配电网中的继电保护配置功能带来比较明显的影响。首先，风电场接入后，会向系统注入一定容量，这种容量通常在接入节点短路容量的10%以内；其次，风电机组集群在实际接入网络的过程中，一般采用的是变流设备，在故障发生期间，采用的是低压控制策略，主要目的区分风机暂态故障与传统电网故障。
五、风电分布式注入系统的位置对保护的影响
文章主要围绕在只有电流速断保护和限时电流速断保护两套功能的场景下进行分析“我们可作出如下假设：在配电网络中，风电场接入节点B电压等级为
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，假定在该系统中，面对最大运行方式下对应的阻抗值为
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，面对最小运行方式下对应的阻抗值为
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。线路阻抗设定为
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。从电流保护整定原则下我们能够了解到，在最大运行方式下，
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电流整定值
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电流动作值为：
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（1）
在上式中，
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是可靠系数，取值
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，
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是等效相电势；ZB-C为
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是线路阻抗值。此外，电流保护装置R的电流II段保护的整定值如下：
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在上式中：
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是可靠系数，取值
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，
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是保护装置R2的电流I段保护的整定值。在不考虑风电场的接入系统的情况时，系统各电流保护装置的可靠系数一般而言会取值
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，在风电场接入与不接入两种情况下，电流保护整地结果如表1所示。
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六、总结
综上所述，在配电网中不同位置进行风电场的接入，或者采用不同的接入方式，对于电网中继电保护带来的功能影响也各不相同。因此需要结合实际，做好风电场接入方式与接入位置的合理选择。与此同时，为避免电网中继电保护装置出现误动，还需要控制好风电场注入系统短路容量比，一般在12%以内。
参考文献：
[1]张宝杰，高发亮，吕孝臣. 分布式电源接入配电网对继电保护的影响分析及改进策略[J]. 电子测试，2019（006）：100-101.
[2]戴均. 风电接入对电网继电保护的影响分析[J]. 电力设备管理，2019（5）：67-69.
[3]林汝东. 风电接入对电网继电保护的影响分析[J]. 通信电源技术，2019（11）34-35.