彭成
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摘要:现如今,社会经济飞速繁荣发展,在全世界经济高速发展的今天,生态环境和能源成为了各国发展要面临的两大难题,在如此紧张的形势下,风力发电等可再生资源成为一个突破口,既可有效缓解能源紧张,也有助于缓解能源同社会环境间存在的矛盾,然而,如今的风电接入技术尚待完善,在风电大规模接入状况下,势必会影响到原有电力系统的保护。为此,文章先分析了大规模风电接入为继电保护带来的影响,然后提出了改善对策,以供业内人士参考,继而可以为电力行业的可持续发展贡献绵薄之力。
关键词:大规模;风电接入;继电保护;影响;对策
前言:我国风能资源储量巨大,全国范围内来看,“三北”及华东沿海广大地区是风能储量相对集中的区域,这一有利的客观因素使得我国风电发展方式为规模化、基地化集中开发建设。如此大规模的风电场并入传统电力网,在为电网输入可再生能源的同时,也给传统电力系统的安全平稳运行提出了一系列亟待解决的问题,主要表现在风电场出力的不稳定性,对电力系统的稳定性研究提出了一个巨大的难题。所以,我们有必要进一步研究和探讨大规模风电接入为继电保护带来的影响,以期更好的找到解决对策,助力行业健康发展。
1大规模风电接入为继电保护带来的影响
1.1影响继电保护配置
大规模风电场运行正常情况下,场内升压变压器均进行了接地,从而改变了系统的零序保护设置,以此降低了继电保护装置的灵敏度。此外,风电场配备的弱馈装置可实现整个风电系统稳定性及安全性的有效提升。一些风电场因为资金投入量大,加之维护费用高等,一些风力电厂没有配备足够的保护装置,进而很容易出现拒动,最终会将故障范围持续扩大。
1.2故障点查找
通过统计风电场短路故障可知,在有短路故障出现时,风电系统的故障电流并非连续,很容易由于受到模块的作用,使得故障波形发生多类改变,继而将对故障点无法精准的测量出来。鉴于此类状况,应该从全局视角对故障电流以及故障点进行考虑与判断,要不然就不容易发现故障点,从而无法及时有效隔离保护,最终导致故障事故进一步扩大。在此类风电场故障状况下,整个风电场的继电保护可以通过时间配合和定值上下级配合等,从整体上实施综合判断。
1.3电力系统的整体设计
大规模风电接入中,出现问题的主要原因是总体设计的不完善。电力系统自身的设备设施及实施方案有许多,然而,这部分设施与系统运行在一个电力系统中,并不一定全都适合,为此,在对方案与设施进行设计时,需要综合考虑很多方面内容,设备和操作方案不可发生不适合的情况,目前的电力系统的规模相对较大,一旦有问题出现,也会严重的影响到电网,为此,在具体设计中,需要全面充分了解电力系统。当前时期,我国变压器和变压器的连接。会先把变压器升压,之后开展电力传输,但并未改变配电网的保护,这样,配电网的运行就有可能有故障发生,也会影响到各方面,进而非常有可能引发跳闸问题。
1.4风电脱网的风险加大。
我国当前时期,想要确保风力发电可以稳定供电,技术人员会在电力并网位置应用风力电源。此类技术的有点就是风电机会随着联络线跳闸进入动态过程。风力发电采用并网方式,如果联络线发生跳闸,相应的风电机组将进入动态过程,同步方式失灵,重合闸无法实现,导致风电脱网。
2大规模风电接入对继电保护强化对策
2.1配合电网保护
与电网保护的配合也是一项关键内容,为进一步提升电网继电保护装置同风电操控系统的有效配合,还应定制继电保护时限和继电保护,这部分均应同电网保护相配合,并且在对风电和电网接入管理工作时,涉及的电网保护及风电场的实际配置和设置属于不同部门,为此,应进一步强化两部门间的沟通和合作,此种方式可以有效规避由于定值问题而引发意外脱网事故,同时要重视后备工作,加强各种紧急情况下切断负荷机等保护工作,进而监理健全继电保护系统。
2.2对短路电流进行充分考虑
大规模风电接入继电保护后,由于风电机组不能提供连续的短路电流,进而使短路电流波形易受模块的影响而出现改变,为此,我们应该全面考虑短路电流,要不然故障将不能被有效识别,也不会成功对其进行隔离。除此之外,还应充分考虑和分析短路电流,主要原因是故障检修时间长,会影响电力系统的稳定,所以,我们应通盘仔细分析与研究风电场故障,唯有如此方可实现继电保护的持续完善。
2.3分析短路后的电流波形特征
对大部分继电保护装置而言,其中一项非常关键的内容就是对故障电流波形特点进行深入研究,继电保护的关键是短路电流的衰减特性和短路电流的最大值,保护的作用在于促进继电保护的整定和配合,一般情况下,故障暂态的滤波算法和波形特征是影响继电保护性能的主要因素,同时也会是工频电气量计算结果受到直接影响。所以,我们十分有必要认真分析短路故障发生后的电流波形特征,并以此为基础,综合分析继电保护。
2.4明确故障
应进一步明确风电接入故障问题,并确定故障产生的原因,然后结合具体实况科学制定相应的方案,通过这样的方式做好准备,一一列出可能发生的问题,并且制定的预案不仅只为一套,需要多准备几套预案,从而可以有备无患。比如,大规模风电接入时一定会产生的状况就是挑战,此类状况可以按照故障穿越要求进行解决。良好的解决方式是在对时间进行有效控制的基础上,多次零电压穿越,该条件的实施时间为100-125ms,这样可以减少大规模风电接入的影响。
2.5保护联跳措施
我们可通过应用连跳措施解决跳闸现象,风电机组运行前,我们可可将保护联跳装置安装在风电机组两侧,并把短路电流于继电保护进行连接,若有故障产生时,此类装置会将电流进行阻断,进而实现对电路的保护。设置此类装置,会让继电保护发生跳闸事故时,不会形成影响,且电流系统依旧可以稳定运行。影响用户用电的一个传输方式就是线路,若有故障发生,可通过切断线路的方式处理事故,以免影响到其他用户,且新建厂中的故障可通过接地的方式进行解决。
2.6继电保护和风电场操作系统配合
风电场操作系统与继电保护需要有效进行配合,风电场电网保护需同电厂操作系统相符合,以免出现脱网故障。继电保护和风电场运行系统不是同一个部门,所以,在具体工作中需开展有效沟通,共同建设电力继电保护系统。
结束语:
当前时期,我国社会经济日新月异,国民的环保意识不断提升,同时也提高了对清洁能源的需求度,这在一定程度上有效促进了我国风电事业的繁荣发展,然而,随着风力发电的发展,也是的电网电能质量中存在很多不稳定因素,并且大量风电进入供电系统,传统经验成熟的继电保护模式也需进一步适应风电系统,从更全面的角度出发,将风电系统的故障合理控制在保护范围之内。想要使我国风力发电具有更高的可靠性及安全性,使其可以同我国传统电力系统更能有效配合运行,则应从不同视角对风电中存在的问题进行分析,进而可以以全局视角对出现的问题进行充分考虑。
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