风电接入下送出线路保护性能深度剖析：低电压穿越下故障特性与解决方案

风电接入对继电保护的影响（四）—— 风电场送出线路保护性能分析 随着我国风电产业的快速发展，大规模的集团式风电场普遍采用超高压远距离送出线路，这使得传统的继电保护配置面临新的挑战。风电场的送出线路保护特别关注的是具备低电压穿越能力的双馈式风电场，这种类型的风电场在故障时呈现出独特的暂态特性。 在正常运行时，双馈式风电场送出线路的电压与电流同步，但当遇到故障时，例如三相金属性故障，风电场侧电压和电流仍保持同步，而在其他故障如接地故障时，由于风电场的弱电源特性，正负序阻抗远大于零序阻抗，导致短路电流主要由零序分量组成，这使得三相电流表现出相似性。这些特性变化直接影响到风电场送出线路的保护性能。 具体来说，风电场送出线路通常配置有纵联电流差动保护和纵联方向保护作为主保护，确保快速切除故障。电流差动元件利用分相稳态量差动和故障分量差动来应对不同故障类型，快速区元件通过短窗相量自适应算法提高动作速度，而灵敏区则借助全周傅氏相量算法保证可靠性和灵敏度。方向元件则采用基于傅氏算法的故障分量方向元件，通过比较各相或相间电压和电流的故障分量相位关系，以判断故障方向。 然而，风电送出线路特有的故障特征使得这些传统保护元件面临考验。例如，风电场侧的方向元件、距离元件和选相元件在接地故障时可能无法准确判断故障相别，导致误选相和误动作问题。针对这种情况，文章以某地区的风电接入为例，通过实际的保护动作性能测试，揭示了电流差动保护在风电场送出线路中的灵敏度降低，并且方向元件、距离元件和选相元件的动作性能受到了显著影响。 风电接入对继电保护提出了新的要求，必须考虑风电场送出线路的特性和故障暂态特性，优化保护配置，提升保护元件的适应性和可靠性，以确保风电送出线路的安全稳定运行。同时，进一步的研究和改进是保障风电大规模接入电力系统的关键，这将有助于提高整个电力系统的稳定性与可运维性。