風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接入配電網(wǎng)對繼電保護(hù)的影響及對策

王哲

(安徽華電宿州發(fā)電有限公司，安徽宿州234000)

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了逐漸的提升。而在工業(yè)化進(jìn)程逐漸推進(jìn)的過程中，一次能源被開發(fā)和使用的量也越來越多。能源緊缺、環(huán)境污染等情況不斷惡化，對人們的日常生活以及身心健康都造成了威脅，所以尋找更為清潔、可持續(xù)利用的能源是能源發(fā)展相關(guān)部門亟待思考的問題。同時(shí)傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置不能夠適應(yīng)系統(tǒng)阻抗的不斷變化以及分布式電源在投入使用的過程影響，所以需要找到更新的整定值來反映分布式電源的變化，并且在不同運(yùn)行狀態(tài)下開展繼電保護(hù)措施，從而發(fā)展風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組;配電網(wǎng);繼電保護(hù);影響對策

一、分布式電源及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的概念

所謂分布式電源(DistIiouted Generation，后稱DG)，是通過將發(fā)電的功率控制在幾千瓦到數(shù)百兆瓦小型模塊化發(fā)電單元以內(nèi)的電源設(shè)施。其主要包含以液體或者氣體在內(nèi)的燃料內(nèi)燃機(jī)，以及微型的燃?xì)廨啓C(jī)和光伏發(fā)電設(shè)施。這是較為經(jīng)濟(jì)、可靠的環(huán)保發(fā)電形式。

而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是借助當(dāng)前新能源開發(fā)和利用中應(yīng)用十分理想的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，建立超較有規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，針對平臺開展多項(xiàng)仿真實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)際和規(guī)模性齊全的并網(wǎng)系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)際情況的檢驗(yàn)。當(dāng)前我國對于配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求整體較高，并且要從經(jīng)濟(jì)適用性的角度進(jìn)行開發(fā)和利用。所以對于風(fēng)力機(jī)組怎樣合理接入配電網(wǎng)絡(luò)以及其對于繼電保護(hù)的影響以及對策都是當(dāng)前亟待考慮的問題。

二、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接入配電網(wǎng)對繼電保護(hù)的影響及對策

隨著社會科技的不斷發(fā)展和完善，越來越多的高新技術(shù)在新能源的開發(fā)和利用中得到深化，其中以風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)為代表的分布式電源就是有較大影響的。當(dāng)前我國電大力支持和孤立新能源技術(shù)的發(fā)展。而較大型的DG整體網(wǎng)絡(luò)裝置也是首先通過逆變器，將設(shè)備接入電網(wǎng)，并通過整體控制變流器進(jìn)行分布式電源接入電氣量的改變，一般來說小型的DG也是位于負(fù)荷的附近，因此可以通過調(diào)控其投入和退出進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)線路保護(hù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(一)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的技術(shù)對繼電保護(hù)的影響和對策

在DC進(jìn)行并網(wǎng)運(yùn)行之后，對于配電保護(hù)有較大的影響。首先在于有利的方面：分布式電源在投入運(yùn)行之后可以隨著用戶用電量的增加進(jìn)行一次能源損耗的降低，經(jīng)濟(jì)環(huán)保的進(jìn)行配網(wǎng)配電保護(hù)。而DG容量較大的時(shí)候也可以將其看作是一個小型的發(fā)電廠，其可以降低傳統(tǒng)友電廠的規(guī)模和數(shù)量，并且因?yàn)镈G設(shè)備的裝置更加接近用戶，所以可以有更為穩(wěn)定的電能質(zhì)量。一旦分布式電源和系統(tǒng)電源發(fā)生了短路，整體電源端就會和系統(tǒng)端隔離，并且形成孤島運(yùn)行的狀態(tài)，雖然依舊可以為其相連接的用戶供電，但也存在較為不利的影響。

對于這樣的分布式電源應(yīng)用來說，可以采用更為清潔的能源，這樣一方面更有助于環(huán)境保護(hù)，另外一方面可以在并人配電網(wǎng)之后將傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，將單向潮流轉(zhuǎn)變成雙向的復(fù)雜配電網(wǎng)。這樣的配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以影響配網(wǎng)保護(hù)電路上的電流大小以及方向，整體降低保護(hù)裝置的干擾。

(二)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接入大電網(wǎng)對保護(hù)裝鍵的影響及策略

1、DG并網(wǎng)點(diǎn)上下游的保護(hù)裝置都受到影響。在分布式電源整體接入配電網(wǎng)絡(luò)中，并且固定對應(yīng)的位置之后，如果發(fā)生線路的短路，分布式電源就會提供與之前配電網(wǎng)絡(luò)流向相反的故障電流，這樣會直接影響并網(wǎng)點(diǎn)上游的配電保護(hù)裝置。而一旦分布式電源容量到一定程度的時(shí)候就會讓保護(hù)裝置超出保護(hù)范圍。所以如果在分布式電源的并網(wǎng)過程中發(fā)生了短路，分布式電源的存在就可以提供與整體配電網(wǎng)絡(luò)流向一致的電流，讓并網(wǎng)點(diǎn)下游的線路增加較多保護(hù)范圍，通過控制分布式電源的整體容量可以讓保護(hù)裝置的運(yùn)行更有保障。

2、保護(hù)配合方面。所謂分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的保護(hù)和配合，即是通過檢測有無同時(shí)期的過、欠電壓，從而判斷是否有過、前頻率，這種檢測技術(shù)用采集PCC的電流信號方式進(jìn)行相位、幅度等信息的檢測，判斷有無孤島故障的情況出現(xiàn)。當(dāng)前我國針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)提出了多種較為成熟的方法，例如主動頻率的檢測漂移法，可以通過凋節(jié)風(fēng)力發(fā)電的電壓逆變器的使用電流頻率，進(jìn)行波形的變動，而孤島故障一旦出現(xiàn)，整體電流電壓就會出現(xiàn)變化。如果在原有的配電網(wǎng)絡(luò)保護(hù)設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)換，重新配置的過程就會讓饋線上的用戶暫時(shí)停電，這樣并不是最好的選擇，而應(yīng)當(dāng)結(jié)合我國當(dāng)前配電網(wǎng)絡(luò)的特性，更有針對性的進(jìn)行保護(hù)和配合。雖然傳統(tǒng)的保護(hù)裝置不能夠適應(yīng)系統(tǒng)阻抗的不斷變化以及分布式電源在投入使用的過程影響，所以需要找到更新的整定值來反映分布式電源的變化，并且在不同運(yùn)行狀態(tài)下開展繼電保護(hù)措施，最大化的運(yùn)用分布式電源的特點(diǎn)，同時(shí)發(fā)掘不同分布式新型電源對人們生活的影響，將改善作用應(yīng)用到多個領(lǐng)域中。

三、小結(jié)

通過筆者的實(shí)際調(diào)查研究，自適應(yīng)保護(hù)措施可以有效解決風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在配電網(wǎng)中的應(yīng)用問題。其主要通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和微機(jī)保護(hù)技術(shù)的發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是借助當(dāng)前新能源開發(fā)和利用應(yīng)用十分理想的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，建立起較有規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，針對平臺開展多項(xiàng)仿真實(shí)驗(yàn)，大型的DG整體網(wǎng)絡(luò)裝置也是首先通過逆變器，將設(shè)備接人電網(wǎng)，并通過整體控制變流器進(jìn)行分布式電源接人電氣量的改變;同時(shí)發(fā)展自檢測技術(shù)，孤島故障產(chǎn)牛之后進(jìn)行自適應(yīng)的相位漂移，所以檢測位的電壓頻率就會發(fā)生變化，在這之后可以運(yùn)用被動檢測方法進(jìn)行檢測，結(jié)果也較為可靠。

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作者簡介：

王哲(1986-)，男，漢，籍貫：湖北省黃石市，當(dāng)前職務(wù)：電氣主管，當(dāng)前職稱：工程師，學(xué)歷：大學(xué)本科，研究方向：電氣設(shè)備維護(hù)及新技術(shù)研究應(yīng)用。