繼電保護測試儀對風電接入係統的重(chóng)要(yào)作用
大規模風電接入的繼電保護問題(tí)屬於智能電網的兼(jiān)容性範疇。對(duì)接入點而言,規模化的風電場對係統運行的影(yǐng)響,已(yǐ)不能(néng)象早期小型風(fēng)電接入(rù)一樣被完全忽(hū)略掉,這已不僅僅是風電(diàn)調度的問(wèn)題,繼電保護所麵臨的故障特征同(tóng)樣也發生了顯著的變化。大型風電場內部的機組和機群越來越多地采用35 kV 電壓等級以網絡的形式匯集電能,傳(chuán)統的(de)配電網保護原理和裝置能否滿足風電場內部集電線路(lù)的要求,也是眾多業(yè)主和電力係統運行部門必須考慮的問(wèn)題。
為(wéi)了(le)保證大規模風電接入後的電網**,國(guó)內外(wài)學(xué)者就風電接入的繼電保護問題在以下3個層麵展開了研究工作:
1)風電機組以及風電(diàn)場的故障特征分析。
風電機組多采用感應式異(yì)步發電機,其(qí)轉動慣量和時間常數小,並且沒有專門的勵磁裝置,故障特征與同步發電機存在顯著的(de)差別。永磁直驅機組雖然為同(tóng)步發電機(jī),但是通過換流器並網(wǎng),其(qí)故(gù)障特征和換(huàn)流器控製特性密切相關。另外,電力電子設備(bèi)自身的保護策略和低電壓穿越等(děng)特殊要求,也附加了額外的控製要求。這些都將增加(jiā)風電機組電磁暫態過程(chéng)的(de)複雜性,從而影響繼(jì)電保護的性能。
風電機組以及風電場(chǎng)的故障特征分析主要包括暫態和穩態短路電流的計算、波形分析、衰減特性分析以及短路阻抗分析等內容。
2)風電場(chǎng)集電(diàn)線路及網絡的繼電(diàn)保護問題。
雖然大型風電場內部集電線路廣泛(fàn)采用35 kV電(diàn)壓等級,但卻(què)與傳統(tǒng)配電網輻射狀網(wǎng)絡結構存在明顯的差別。對於任一集電(diàn)線路,由於兩側母線上均有電源分布,在繼電保護研究中,將被等效(xiào)為雙端電源元件,傳統輻射狀配電網繼電保護的(de)配置方式和整定原則將不再適用(yòng)。
風電場集電(diàn)線路及網絡保護研究(jiū)主要包括保護原理、保護配置(zhì)、整定原則及與電網保護配(pèi)合關係等內容。
3)大規模風電接入輸電網的繼電保護問題。
在包括中國在內的大多數國家,風電的大規模利用必然伴隨著電能的遠距(jù)離集中傳輸問題,因此高壓電網繼電保護的整定和運行管理中,必須考慮風電等隨機電源的故障特征。風電的隨機性(xìng)和(hé)波動性(xìng)對並網聯絡線保護的影(yǐng)響,繼電保(bǎo)護的(de)適應性及配置配合關係,性能優良的新原理都需要進一步深入研(yán)究。
規模化風電接入電網的問(wèn)題是(shì)目前國內外相(xiàng)關研究的熱(rè)點[1],但是(shì)繼電保護相關問題卻並沒有(yǒu)得到足夠的重視(shì)。筆者認為原因之一在於繼電保護是服務於電網**運行的,現階段繼電保護問題並(bìng)沒(méi)有大規模地(dì)顯現出來。隨(suí)著調度、運行方式等問題的解決,風電在電網(wǎng)電(diàn)源結構中所占比例必將逐(zhú)步提升(shēng),
繼電保護測試儀的適應性問題將(jiāng)集中體現出來(lái)並需要得到足夠的重視。
