风电接入对继电保护的影响（七）—

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1、第33卷第7期电力自动化设备Ｖｏｌ．33Ｎｏ．7２０13年7月ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔJul.２０13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张保会111１，２３３，原博，王进，王小立，黄仁谋，吴伟明（1.西安交通大学电气工程学院，陕西西安710049；2.宁夏电力公司调度中心，宁夏银川７50001；３.海南电网公司，海南海口570100）摘要：开展大规模风电场并网送出电网继电保护实时数字仿真（RTDS）试验，指出现有风电场送出电网继电保护存在的问题，给出风电场送出电网保护配置建议：110kV送出线路

2、的主保护采用分相电流差动保护，后备保护采用解微分方程算法的距离Ⅰ段，或将相量距离Ⅰ段保护延时0.15s动作，同时配置常规距离Ⅱ、Ⅲ段及零序电流保护；送出变压器主保护采用差动保护，励磁涌流判据采用间断角鉴别、时差法等方法，后备保护配置复合过电流保护及零序电流方向保护；330kV送出线路主保护配置2套独立工作的分相电流差动保护，采用电压突变量选相元件及基于零序分量的方向元件，后备保护配置与110kV送出线路相同。关键词：风电场；继电保护；保护配置；RTDS试验；模型中图分类号：TM614；TM77文献标识码：ADOI：10.3969／j.issn.1006-6047.

3、2013.07.0010引言风电场内部升压变压器现场的运行数据与学者的研究［1鄄5］均表明，风能110kV发电集中接入区域电网与传统电网在故障期间的电…风电场110kV磁暂态特性存在显著差异，传统的继电保护设备在大汇流线送出线规模风电场接入电网系统中无法保证快速、可靠动110kV作。因此，适用于大规模风电场送出电网的继电保护配置方案是我国风电制造厂家与电力系统运行、风电场…送出管理部门当前共同面临的亟待解决的课题。文献变压器［6鄄11］系统指出当前风电场送出电网各保护元件的适用性，本文基于风电场送出电网保护影响RTDS330kV…试验研究，进一步具体给出了风电场送

4、出电网保护风电场330kV汇流线送出线配置建议，旨在大规模风电并网后电网保护可以正35kV确切除故障。330kV输电网1当前风电场送出电网保护配置图1风电送出电网示意图Fig.1Schematicdiagramofwindfarmoutgoingpowergrid我国风能资源与用电负荷分布不平衡，一般在适应性及改进的配置方案亟待解决。风能比较集中的区域建立大容量风电场，将风能转1.1110kV送出线路保护配置变成电能，再通过远距离高压输电直接并入输电网。具有双侧电源的110kV线路保护一般装设一西北某省的风电接入简图如图1所示。套全线速动保护作为线路的主保护，多采

5、用分相电随着并网风电容量的不断增大，系统故障特征流差动保护以及零序电流差动保护原理，后备保护更加复杂，其对输电系统继电保护元件带来的影响装设三段式相间和接地距离保护，并辅以零序电流保更加恶劣，尤其是电力系统运行管理部门及继电保护用于切除经过渡电阻接地故障［12］。护厂家最为关心的110kV送出线路保护和送出变1.2送出变压器保护配置压器保护、330kV送出线路保护等当前保护元件的风电场送出变压器主保护采用双重化变压器差动保护配置。对于外部相间短路引起的变压器过电收稿日期：２013-05-30基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）资助项目（2012鄄流，变压

6、器应装设相间短路后备保护，一般采用过电AA050201）流保护、复合电压启动的过电流保护或复合电流保ProjectsupportedbytheNationalHighTechnologyResearch护，保护带延时跳开相应的断路器。对于自耦变压andDevelopmentProgramofChina（863Program）（2012AA鄄050201）器和高、中压均直接接地的三绕组变压器，增设零电力自动化设备第33卷序方向元件，方向指向各侧母线［13鄄14］。MW、直驱式机组49.5MW；风电4包含等值双馈式1.3330kV送出线路保护配置机组99MW；光伏1容

7、量50MW，光伏2容量60MW，330kV（或220kV）线路保护按加强主保护简化光伏3容量40MW。后备保护的基本原则配置和整定。主保护采用2套各个厂家保护装置安装于110kV送出线1、交流回路和直流电源彼此独立、可以快速动作切除2，330kV变压器1、2，330kV送出线1、2上。试验全线路内各类型故障的全线速动保护，并且对于要时，RTDS将仿真的电压、电流数据等传送到继电保求单相重合闸的线路，2套主保护都应当具有选相护装置，同时读取保护装置输出的断路器通断等信功能。主保护主要有纵联电流差动保护、纵联距离号，形成闭合试验。试验考察不同位置故障（K1—K26保护

8、、纵联方向