风电场送出电网继电保护配置研究与建议

"风电接入对继电保护的影响（七）—— 风电场送出电网继电保护配置研究" 在大规模风电场并网的时代，风电并网对电力系统的继电保护提出了新的挑战。传统的继电保护策略在面对风电场特有的电磁暂态特性时可能失效，导致保护设备无法在故障时快速、准确地动作。为了应对这一问题，科研人员进行了风电场送出电网继电保护的实时数字仿真（RTDS）试验，深入研究了风电并网对保护系统的影响。 首先，针对110kV送出线路，建议主保护采用分相电流差动保护，这种保护方式能够有效识别线路内部故障，确保快速切除。后备保护则推荐采用解微分方程算法的距离Ⅰ段保护，或者将相量距离Ⅰ段保护的动作时间延迟0.15秒，同时配备常规的距离II、III段保护以及零序电流保护，以防止误动并增加故障识别的可靠性。 风电场送出变压器的保护配置同样关键。主保护应使用双重化变压器差动保护，这可以提高保护的冗余性和稳定性。对于外部相间短路引发的过电流，可以配置过电流保护、复合电压启动的过电流保护或复合电流保护，这些保护应带有适当的延时以区分内部和外部故障。此外，对于特定类型的变压器，如自耦变压器和三绕组变压器，还需要额外的零序电流方向保护来增强保护性能。 当升至330kV送出线路时，主保护需要更高的安全性和准确性，因此配置两套独立工作的分相电流差动保护是必要的。这两套保护应配备电压突变量选相元件和基于零序分量的方向元件，以增强选相能力。后备保护的配置与110kV线路类似，以确保全系统的协调性。 风电场接入对继电保护系统的影响主要体现在故障特征的复杂性和保护设备的适应性上。通过RTDS试验，我们可以针对性地调整和优化保护配置，以适应风电并网带来的新需求。这些研究成果不仅有助于风电场的稳定运行，也为电力系统的安全提供了有力保障。随着风电技术的发展，未来对继电保护的研究将继续深入，以满足更加复杂和多元化的电网环境。