羅 征（華北電力科學(xué)研究院（西安）有限公司，陜西 西安 710065）

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電力的需求不斷增加。面臨電力資源短缺的嚴(yán)峻形勢，國家大力支持風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等新能源發(fā)展，極大地促進(jìn)了電力系統(tǒng)的發(fā)展。目前，我國已經(jīng)成為全球風(fēng)力發(fā)電規(guī)模最大、增長最快的市場。根據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2001年至2013年全球風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量的年復(fù)合增長率是24.08%，而同期我國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量的年復(fù)合增長率為57.12%，增長率位居全球第一。

大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電極大地促進(jìn)了電力系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)也產(chǎn)生了一系列問題，尤其是對(duì)繼電保護(hù)提出了新要求。繼電保護(hù)是指研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常情況，以尋找對(duì)策的自動(dòng)化措施。筆者在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合調(diào)查研究，指出了當(dāng)前大規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生的影響，以及存在的問題，提出相應(yīng)對(duì)策，以期促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電的健康快速發(fā)展。

1 大規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)的影響

1.1 對(duì)繼電保護(hù)配置的影響

隨著大批風(fēng)力發(fā)電廠在我國拔地而起，風(fēng)力發(fā)電在電力系統(tǒng)中的比重提高，對(duì)繼電保護(hù)配置的要求也不斷提高。因?yàn)殡S著大規(guī)模風(fēng)電接入，升壓變壓器需要接地，電力系統(tǒng)隨之發(fā)生變化，影響了聯(lián)絡(luò)線的零序保護(hù)，進(jìn)而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的靈敏度下降。而且，風(fēng)電場缺乏向故障點(diǎn)持續(xù)輸送短路電流的能力，這就要求專門安裝弱饋裝置來保護(hù)，然而，現(xiàn)在部分發(fā)電廠考慮到成本等因素，往往會(huì)缺乏相應(yīng)的保護(hù)裝置，因此產(chǎn)生拒動(dòng)現(xiàn)象，影響正常使用。

1.2 對(duì)整體設(shè)計(jì)的影響

大規(guī)模風(fēng)電接入需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整設(shè)計(jì)。目前，我國大多數(shù)風(fēng)電場采用先升壓再接入變電站母線傳送，配電網(wǎng)的保護(hù)方式依然采用傳統(tǒng)電流的速斷保護(hù)。然而，需要注意，大規(guī)模風(fēng)電接入后，會(huì)嚴(yán)重影響接入點(diǎn)的上下級(jí)線路的保護(hù)性能，出現(xiàn)下級(jí)線路不能選擇性跳閘的現(xiàn)象，這是由于速斷保護(hù)范圍隨著短路電流增大向下級(jí)線路延伸產(chǎn)生。而且，大規(guī)模風(fēng)電接入一定會(huì)產(chǎn)生遠(yuǎn)距離集中輸送電能的問題，這對(duì)整體設(shè)計(jì)提出了更高的要求，需合理配置繼電保護(hù)。

1.3 對(duì)電力穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響

風(fēng)力發(fā)電具有自身獨(dú)有特性，尤其是間歇性和波動(dòng)性，使其對(duì)電力穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響，主要影響電壓、頻率和諧波的穩(wěn)定性。當(dāng)前，我國風(fēng)力發(fā)電主要使用異步發(fā)電機(jī)，它發(fā)出有用功率時(shí)要從整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)吸收一定的無功功率，大規(guī)模風(fēng)電接入后，這部分無功功率會(huì)在一定程度上降低電壓穩(wěn)定性。同時(shí)，由于風(fēng)力發(fā)電具有不穩(wěn)定性，會(huì)隨著風(fēng)的大小而產(chǎn)生不同的電力，再加之，不同的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的諧波不一樣，在設(shè)備切換時(shí)容易產(chǎn)生諧波，因而會(huì)影響頻率和諧波的穩(wěn)定性，進(jìn)而會(huì)影響電力的穩(wěn)定性，產(chǎn)生一系列問題。

2 大規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)影響的對(duì)策分析

正因?yàn)榇笠?guī)模風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生重要影響，容易出現(xiàn)各種問題，使得人們思考：怎樣才能使繼電保護(hù)更好地適應(yīng)大規(guī)模風(fēng)電接入？筆者認(rèn)為有以下策略：

2.1 系統(tǒng)考慮，綜合設(shè)計(jì)

針對(duì)我國風(fēng)力發(fā)電快速發(fā)展，大規(guī)模風(fēng)電接入電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀，我們一定要系統(tǒng)考慮，綜合設(shè)計(jì)，采取多種手段保證大規(guī)模風(fēng)電以及電網(wǎng)的正常運(yùn)行。這就要求從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)各個(gè)階段，進(jìn)行整體系統(tǒng)考慮，如風(fēng)電場輸電方式的選擇、調(diào)控設(shè)備配置以及保護(hù)配置；風(fēng)電場集中輸電方式；風(fēng)電機(jī)組保護(hù)與電網(wǎng)保護(hù)之間協(xié)調(diào)配合等。同時(shí)，要建立完整應(yīng)急規(guī)定和應(yīng)急方案，在緊急狀態(tài)下，將損失降低到最小程度。

2.2 采取多種手段及時(shí)更新繼電保護(hù)裝置

當(dāng)前，我國風(fēng)力發(fā)電快速，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2014年，全國風(fēng)電新增并網(wǎng)容量為1 118萬千瓦，同比增長為20.8%。面對(duì)大規(guī)模風(fēng)電接入的形勢，我們要及時(shí)更新升級(jí)繼電保護(hù)裝置，提高能源利用效率。當(dāng)前，一部分風(fēng)電開發(fā)商考慮到成本等因素，依然采取傳統(tǒng)的方式，不愿意升級(jí)自身的繼電保護(hù)裝置，導(dǎo)致設(shè)備老化，不適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，不利于風(fēng)力發(fā)電的繼續(xù)發(fā)展。這需要我們采取多種手段來及時(shí)更新設(shè)備，應(yīng)對(duì)當(dāng)前形勢。國家應(yīng)該出臺(tái)相應(yīng)法律法規(guī)；政府各部門要加強(qiáng)監(jiān)管，對(duì)不合規(guī)范的風(fēng)力發(fā)電廠進(jìn)行整改，防止危險(xiǎn)發(fā)生；企業(yè)在思想和行動(dòng)上都要重視起來，采取多種手段，明確各項(xiàng)分工，加強(qiáng)管理，提高責(zé)任意識(shí)，提高資源利用效率，防止事故的發(fā)生。

3 結(jié)束語

總之，當(dāng)前我國面臨著能源短缺的嚴(yán)重形勢，國家鼓勵(lì)風(fēng)力發(fā)電的快速發(fā)展。大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電極大地促進(jìn)了電力系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)也產(chǎn)生了一系列問題，尤其是對(duì)繼電保護(hù)提出了新的要求。我們要采取多種手段，應(yīng)對(duì)這種挑戰(zhàn)，促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電的健康快速發(fā)展。

［1］ 何世恩，姚 旭，徐善飛.大規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)的影響與對(duì)策［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013，41（1）：21－27.

［2］ 蘭會(huì)詳.大規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)的影響與對(duì)策［J］.價(jià)值工程，2014，（34）：63－64.