试论大规模风电接入对继电保护的影响

张延林

【摘要】 随着社会经济发展，中国大陆的生态、能源环境每况愈下，而这一情况也已经成为了诸多方面必须要共同面对的挑战。为了协调发展资源环境保护、经济增长二者，中国大陆正逐步将“可持续发展”这一战略落实。在此背景下，以风电为代表的可再生能源就成为了电力行业的“着眼点”，但如任风电大规模接入的话，原有电力系统方面的继电保护必然会大受影响。

【关键词】 大规模风电接入 继电保护 影响

一、某风电基地实况

迄2015年为止，该基地风电场共出现90次电气设备故障，其中最严重者是大规模风机脱网事故。究其原因，多为单个电缆故障造成，但由于保护不合理以及集电系统问题而扩大了事故——如：由于缺失风机电压穿越能力，造成跳闸现象频发。加之无功补偿设备造成的高电压穿越能力缺失有造成了很多风电机组过压跳闸等。

二、风电场及风电机组故障特征

在此方面，主要包括电流计算、波形分析、短路电流减弱特征分析（包括稳态和暂态）之类。和同步发电机相比，由于很多风电机组发电机多为感应式异步形式，其转动惯量、时间均较小，且无励磁装置，故而其故障特征不同于同步发电机。除此之外，因为永磁直驱机组类属同步发电机，而其并网则需换流器方可实现，故而其换流器和故障特征间联系紧密。加之低电压的穿越特性、电子设备保护方式之类都对控制要求有很大提升，以至于机组电磁暂态过程日益复杂化，从而导致继电保护性能大受影响。……