新聞中心
風(fēng)電接入對電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響
在風(fēng)電場建設(shè)的初期,由于風(fēng)電項目投資較大且風(fēng)電場規(guī)模較大,而風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電力容量不足區(qū)域用電的1%,因此在初期設(shè)計過程中將風(fēng)力發(fā)電僅作為電路中的簡單負(fù)荷。隨著風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的不斷擴大(現(xiàn)階段風(fēng)力發(fā)電規(guī)模已達(dá)區(qū)域性電網(wǎng)15%以上),所使用的繼電保護(hù)裝置與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置不同,需根據(jù)風(fēng)電場運行中電負(fù)荷的實際情況進(jìn)行判斷。
(1)和傳統(tǒng)意義上的通過單一用戶供電方式不同,風(fēng)力發(fā)電組在有風(fēng)的過程發(fā)電均與電網(wǎng)的實際情況有關(guān),風(fēng)力發(fā)電中產(chǎn)生的電流是雙向的,該電流有可能來源于電網(wǎng)系統(tǒng),也有可能來源于風(fēng)力發(fā)電廠。尤其是風(fēng)力發(fā)電機組在開始運行時,該過程中若變化電流與電壓的流向,極易引起繼電保護(hù)裝置反饋錯誤,進(jìn)而使得系統(tǒng)負(fù)荷錯誤,導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機故障。傳統(tǒng)意義上電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置設(shè)計簡單,大多使用三段式電流保護(hù),中間缺少方向保護(hù)元件,故傳統(tǒng)意義上的繼電保護(hù)裝置無法滿足風(fēng)力發(fā)電廠對風(fēng)電場容量提升的要求。
(2)影響繼電保護(hù)的裝置。在風(fēng)力發(fā)電廠電網(wǎng)系統(tǒng)的實際運行過程中,系統(tǒng)將場內(nèi)升壓變壓器進(jìn)行接地處理,引發(fā)零序保護(hù)裝置變化,使得繼電保護(hù)裝置的靈敏度下降。
(3)通過對現(xiàn)階段風(fēng)力發(fā)電廠實際運行過程中的短路現(xiàn)象進(jìn)行分析得出,系統(tǒng)在發(fā)生短路時,故障電流是斷續(xù)的,且無法準(zhǔn)確地定位故障點。因此,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,需根據(jù)系統(tǒng)發(fā)生故障的實際情況從整體與局部出發(fā)準(zhǔn)確定位故障點,進(jìn)行故障隔離,避免故障事故擴大。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,可對整個系統(tǒng)進(jìn)行繼電保護(hù),同時結(jié)合系統(tǒng)實際情況,從整體到局部分析問題解決問題。
重合閘的使用會對繼電保護(hù)的功能產(chǎn)生重要影響,同時也會對風(fēng)電接入產(chǎn)生影響。當(dāng)重合閘出現(xiàn)故障時,會極大地影響風(fēng)電接入保護(hù)效率,因此對重合閘故障的及時處理是十分重要的。當(dāng)風(fēng)電場無法準(zhǔn)確定位繼電保護(hù)裝置故障時,即使系統(tǒng)的實際電壓值較小,系統(tǒng)也會因電壓參數(shù)異常導(dǎo)致重合閘跳閘,但仍保持LVRT功能不變。系統(tǒng)可通過使用多次零電壓穿越,使系統(tǒng)穿越時間低于100ms/次,結(jié)合系統(tǒng)運行的狀況,穿越時間也可設(shè)置為125ms/次。
風(fēng)力發(fā)電廠故障的產(chǎn)生原因是解決系統(tǒng)故障的主要任務(wù),分析系統(tǒng)的繼電保護(hù)故障要結(jié)合系統(tǒng)的實際運行情況,優(yōu)先保護(hù),合理安排。以減小故障為首要原則,結(jié)合系統(tǒng)實際情況合理安裝繼電接線方式。新建設(shè)的風(fēng)力發(fā)電廠需結(jié)合風(fēng)力發(fā)電廠安裝的實際位置與風(fēng)力情況進(jìn)行設(shè)計安裝。若系統(tǒng)安裝不屬于接地方式,需考慮設(shè)備安全,使用小電流具備跳閘功能的接地裝置。若系統(tǒng)繼電保護(hù)問題通過這些措施難以解決,可采取故障隔離方法,用以排除系統(tǒng)故障。
可通過使用相能測量系統(tǒng)、故障錄波裝置等監(jiān)控裝置,對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中各設(shè)備的運行情況進(jìn)行實時監(jiān)控。通過數(shù)據(jù)的采集、分析與處理,確保繼電保護(hù)裝置與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行。
現(xiàn)階段,雙饋型風(fēng)力發(fā)電機與永磁直驅(qū)機組電力系統(tǒng)發(fā)展越來越快,在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。因此,繼電保護(hù)需將其考慮在內(nèi)。異步發(fā)電機組與傳統(tǒng)意義上的同步發(fā)電機組存在很大的不同。因此,風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)系統(tǒng)的分析與處理需結(jié)合其設(shè)計原理與功能,建立準(zhǔn)確的模型。對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的實際情況進(jìn)行分析,暫態(tài)仿真模型可對系統(tǒng)的實際運行進(jìn)行動態(tài)模擬,為風(fēng)電廠的分析處理提供技術(shù)支持。
當(dāng)風(fēng)電場產(chǎn)生集群電路問題時,將在很大程度上降低集群母線與風(fēng)電機組的電壓。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障且故障難以及時解除時,將在很大程度上對風(fēng)電場的實際運行的可靠性產(chǎn)生影響,進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)大面積脫網(wǎng)。若想及時解除故障,需準(zhǔn)確定位故障點,對故障進(jìn)行隔離處理。結(jié)合現(xiàn)階段掌握的系統(tǒng)信息全面分析,對系統(tǒng)進(jìn)行不斷完善。
繼電保護(hù)自動化系統(tǒng)可實時監(jiān)控電網(wǎng)的實際運行,對系統(tǒng)中各參數(shù)記錄分析,實時監(jiān)控電網(wǎng)系統(tǒng)中各參數(shù),診斷系統(tǒng)問題,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時及時采取保護(hù)措施發(fā)出警報。
繼電保護(hù)裝置的定值和時限需與電網(wǎng)運行保護(hù)相連,風(fēng)力發(fā)電場的電網(wǎng)保護(hù)通過不同系統(tǒng)管理,為避免系統(tǒng)發(fā)生脫網(wǎng)問題,在實際安裝過程中需考慮系統(tǒng)穩(wěn)定性等因素,建立多站點聯(lián)控的連接策略。這樣就可合理防范供電廠不穩(wěn)定導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象,進(jìn)而建立完善合理的繼電保護(hù)系統(tǒng)。
國電中星是一家專業(yè)的電力檢測設(shè)備廠家,密切關(guān)注電力及風(fēng)電相關(guān)行業(yè)的發(fā)展與動態(tài),了解更多訪問國電中星官網(wǎng):www.dubmansion.com。