基于风电接入对电网继电保护的影响研究与分析

管成智

摘 要：风力发电机是利用风来推动扇叶旋转进行发电装置，对于配电网中风力发电机通常以分散形式接入。风机输出功率受风速影响很大，所以风力发电机输出特性并不像火力发电机或者水力发电机一样稳定，具有一定间歇性和波动性。再考虑到接入配电网中的风机以异步电动机为主，其要向电网吸收一定容量的无功功率，这无疑会对配电网的电压质量带来一定影响。为了应对风机接入对配电网电压质量影响，如何合理、有效协调控制无功补偿一直是研究的热点问题。在国内风电大规模并网的现状下，合理地利用火电机组的调峰能力促进风电的消纳对中国新能源行业的发展至關重要。火电机组的灵活性改造是一项耗费巨大的系统工程，必须要因地制宜地制定合理的改造方案。本文基于风电接入对电网继电保护的影响展开论述。

关键词：风电接入;电网继电保护;无功补偿

0引言

风力发电能够在调整电源结构的同时减少污染气体的排放，并在之后有效地降低能源进口方面的压力，并更好地提升我国能源供应的安全性。但由于风力发电成本较高，所以没有办法和火力发电一样取得好的效果。风力发电在我国电网中占据的比例将越来越高。但风力发电本身的随机性和不可控性给电网的运行和管理带来了很大的影响。为了能够更好地提高电网接纳风电的能力，有效地研究风电接入对电网继电保护的影响显得尤为重要。

1我国风电接入概况

我国风电装机居于世界风电装机总量第一位，包括甘肃、内蒙古、河北和新疆等7个省市在内超过8个千万瓦级别的风电机构都已经通过了国家的审查，并随着时代的发展在不断地发展。从我国全部的风电装机容量统计的数据来看，这超过八千万千瓦的风电总装机容量就已经占据到了五分之四。随着风力发电厂本身的容量变得越来越大，整个风电场都会对电网的运行产生重要的影响。越来越多的专家也开始重视研究风电系统内部的功率、电压和电能等其他多个方面的内容，最终也会对整个系统的稳定性有重要的影响。风电场接入系统内部的继电保护在使用的过程中还是会出现诸多的问题，必要时需要先分析内部存在的问题，并选择正确的设置方式。

2风电接入对继电保护的影响

2.1部分电路故障存在选线问题

在电路机组正常工作的情况下，大部分的35kV集电系统采用的系统都是不接地系统，在单向接地的时候时长一般是一至二个小时，在风电工程中，这种接地方式都应该借鉴了配点系统中的相关设计方案，以达到正常运行的目的，但是一般情况下只有电流比较小的架空线路才会采取这种接地方式，而其他的线路相比之下对这种接地方式的使用十分少见，如果将这种系统强行安置到不适用的电缆和架空线路的混合系统中，短时间内成本可能会有所降低，但是此时也会因为系统不匹配而存在安全隐患。也就是说，小电流系统的选线条件比较苛刻，导致选线的正确率比较低，而且在选线错误的情况下，这个潜在的隐患还不容易被工作人员所发现，致使故障覆盖面广，造成更大的损失，所以说，小电流的体统故障选线难。

2.2风电机组短路引起的电压变化问题

电压越高的风电系统配置在运行时具有更高的稳定性和安全性，但是设备运行的过程中一旦出现短路现象，电压也会受到很大程度的影响，对机组的稳定运行不利。比如说：在风电系统中主网继电保护设备拥有的稳定性较高，系统的完善具体体现在拥有高达100%的切错率、运行安全系数高、对故障反应的速度快等方面。但是如果主网出现短路现象，就会对风电场并网点处的电压产生比较大的影响。当然，电压变化情况不仅仅和故障点的短路情况有关，故障的性质以及故障点的电气距离也同样会影响电压的变化幅度。因此，可以说风电机组的短路问题受多方面的影响，比如风机的处力大小、控制的策略等等，不同的原因造成的机组短路情况也不尽相同。

3关于风电接入电网问题的有效措施

3.1做好电网建设计划

在风电事业建设的进程中，应当坚定不移地坚持“一特四大”的建设方针，建造出以特高压为电网的主干网架，其他电网协同共发展的稳定电网体系，才能保证其他资源的接入。该体系具有更高的安全性和稳定性，能够极大地促进风电事业的发展，带来可观的收益。因此，应当加快全国风电整体布局计划出台的步伐，并以此为基础确定各地区的风电事业的发展方向、指导各地区风电事业的早期工作。风电计划是电力计划中十分重要的一环，推动着整个电力计划的实施，若将其纳入到电力工业的中长期发展计划当中，享有国家层面的支持和领导，一定能够有更加优秀的成果。除此之外，还可以举办大型的风电接入、电网消纳等专题研究，从知识层面和技术层面分析风电接入的可行性和优势所在。适当结合统一坚强智能电网的发展计划，完善风资源丰富地区风力发电中特高压电网的建造整体系统，推进全国全网互联的发展。对风电接入设备进行改良，使得风电等新能源能够稳定安全地转化为电能并且能够保证低损耗地传输至用户端。

3.2完善电网运营管理模式

在风电机组运行前，技术人员应当对机组进行质量的检验以及设备的调试，确保机组能够正常工作;在机组的运行过程中，应当时刻注意其运行状态，制定合理的管制计划，规范调整运营，对正常运行的设备进行定时检查，对已经损坏的设备进行维修处理。在整个系统有良好的运营情况下，可以加大对新技术的研发力度，推出更先进的运营模式，提高机组的运行效率，提高精准度。

4结束语

接入配电网中的风力发电机因其输出功率不稳定会对电网的电压质量带来一定影响，为了向用户提供稳定的、高质量的电能，研究含风机的配电网无功协调优化控制技术，已经成为了亟待解决问题之一。为了提高客户的用电感受，必须提高供电企业的服务质量，就必须要开展有效的营销管理：积极开拓新的市场，积极转变营销服务理念，对电力营销系统进行优化，加大人才培养力度，促进营销团队整体素质的提高，创新服务方法。

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