新能源接入对电网继电保护选择的影响

王江超

摘要：现代经济的快速发展，电力资源在社会中发挥着重要的作用，所以应当做好电力的保护工作，基于此，本文分析了新能源对电网继电保护的影响，体现在光伏电站、风能发电两方面，以期抛砖引玉，为有关人士提供参考与借鉴。

关键词：新能源;继电保护;太阳能;风能

引言：电力系统在使用期间，多数会在继电保护策略实行系统的保护，新能源属于绿色资源，在发电作业中环保价值高，发电形式较多，其中应用最为广泛的就是太阳能和风能发电，这两种能源均属于可再生资源，多数会和低电压电网连接使用，但这些能源接入后，容易对短路电流造成影响，还需要电力企业加以重视。

1光伏电站对电网继电的保护的影响

我国很多国家和地区都重视太阳能发电的建设与应用，光伏发电站的容量相对较小组网在配电网中会出现继电保护的问题，从长远来看，在未来的发展中，对原来的电流大小、流动方向以及电网结构进行调控，才能够有效减少继电保护的影响;光伏电站并网过程中，对继电保护的装置优化升级，确保电网具有可靠性以及安全性，提升整个过程保护的效果;目前，我国光伏电站在设计过程中，更加注重运用有效策略，提升整个系统安全性和稳定性;不同的并网方式对电继网的保护有着不同的路径，应分析目前分布式光伏发电站的优点，讨论优化配置的价值，进行有效的设计。

1.1半导体材料

分布式光伏发电站主要是通过太阳能进行发电，具有安全性、广泛性以及可靠性，主要是应用半导体材料发光接触，对太阳能能量进行转化，发电原理主要是利用生伏特效应，半导体发光接触转化为电能。虽然在广泛的范围内都可以有效利用太阳资源，没有地域时间的限制，但是在夜间之后世界有一半以上的地域无法应用太阳能进行发电。太阳能还是可再生的资源，实际的运用中天气对其有着很大的影响，如果是在阴雨天气或者多云天气，太阳能发电就会受到明显影响，如果环境污染物过多，也会影响到太阳能发电的效果。太阳能发电站建设过程中，不消耗隔离材料，线路相对简单，但是应用这种措施会导致电能转化率低，通过建设周期的方式，可以提高电能转化的可操作性，但是与其他能源发电相比，具有显著性，随着技术的发展，电力系统可以采用柔性化接入方式分析电源特征，对于常规的配电网络进行保护，提升稳定性与安全性。

1.2电压等级选择

不同的电机选择对整个运行会有显著的影响，当分布式发电站位于附近时，小于10km的电能就足够当地的使用，这种发电机减少配电网继电保护装置的影响，在不超过10kV电压接入时，电压控制系统容量就可以显著提高。在不超过8kV电压接入时，能够有效提升保护效果;在8-400kV选择380V的电压调节，高出400kV后使用10kV控制，这样的组合优化控制方式可以提升电网运输效果，以避免单一的方式影响到整体的效果[1]。同时接入电网时还应当依据经济、安全、技术以及电网条件选择合适的电压等级，对于电网结构优化调整，接入后核实审查，保证对电压安全影响小。

1.3合理接入方式

在组网过程中，专线接入的方法提高电网的科学性，接入时优化电源，设置控制开关，避免直接接入。接入过程中，优化设计母线和接地线，合理分析相应的地点和位置，以便更好的接入，对于电源出现的间隔以及开关设备进行距离运输，电网接入方式控制中，结合配电室和变电站之间的距离，智能化设置。

合理的末端选择是减少配电网的机电保护有效策略，通过相邻之间发生的故障情况有效分析，对电流流向进行排查，相邻线路自我保护，防止出现错误操作，影响整个电路科学性。

分支接入的方法指的是一条路线发生故障时，另一条路线不会受到影响，对电流起到保护作用，避免串联式的故障。通过此种方法可以提高对继电的保护优化35%左右，但是实际的操作过程中技术相对较难，只有提升光伏发电的稳定性，避免受到不良天气的影响产生波动，才能提升实际保护效果。

间接性切断这种方法可以选择大电流的变压器，尤其在并网方面有很大的差异，对不同的装置运行特点进行分析，通过中间点进行控制，提高系统的安全性。实际的保护过程中，电压升高部分绝缘体受到伤害，通过设计警戒值自主切电，提高制度装置安全性、可靠性以及有效性。电力系统组网运行过程中应当对安全装置进行分析，对光的影响变化的情况，进行总体优化设计，安装适合的自动装置，保障稳定运行。

2风能发电对电网继电的保护

在风电的电路保护系统中，一般应用的组合形式是限时流的速断保护，对于所选择的发电机以及系统不同，电流发生故障导致电流的变化也有所差异。他们的共同点都是电流变化的时间较短。科研组在对接入点进行分析后，故障位置在发生变化时与电路系统的机组容量、电流变化以及规模有着一定关系。机组上网位置发生位移之前，发电机组产生的电流增量足够使得电路出现感应磁场，超过线路稳定的电流值，故障出现在机组上网位置下端时，也会使得线路电流变化高于额定的电流，损害电路。不管是一类还是二路故障，电路系统中速断保护装置及时发挥作用，避免线路发生大规模的损坏。当发电机组的装机容量超出限制，风电在上网过程中就会出现故障，线路的电流也会出现变化，继电的保护装置受到破坏。

2.1环网差动保护

此种方法在配电网接入分布式新能源后运行过程中，对信息进行采集，之后综合信息计算差流，迅速找到发生故障的具体地点，并且直接能够对这个区域监控，防止故障严重影响到周边线路的质量。此种保护策略的配置数据根据运行方式差异略微有所不同，工作人员应当充分根据实际情况做好配置工作，环网差动能有效解决和完善分布式新能源接入应用问题。可控制的断路器分布在不同的支路上时，电路出现故障可以准确计算出差流，如果该值大于0就可以断定此区域出现短路问题，如果发现短路的问题，确定具体的位置，就可以将其断开，将故障点分隔开。在未安装可控的断路器支路上发生故障时，需要将对差流与负荷电流和值两个数据做对比，如果其中一个数值高于另一个则断定位出现短路故障，最后在末端需经过测试才能断定是否有短路现象[2]。

2.2后备保护配合

此种继电保护的技术在具体实际应用的过程中，需要采用阶段式的过流保护方式对各个电路器实行保护，在通信中断时也能够保护配电网。此外，这种方式在环网差动保护作用降低时也能够发挥保护的作用，并且自动合闸，未受到环网保护的支路一旦出现故障，也可以通过过流保护切断故障区域，以此对其他支路进行保护，在发生故障后200ms，如果此种保护动作没有进行障碍的处理，断路器也没有任何反应时，可以认定断路器失灵，发生故障500ms后如果还是没有隔离故障点，则认定新能源发挥保护作用。

2.3对自动重合闸影响

配电网中通常會在非电缆线路的首端安装三相重合闸，配备前加速功能，当发生短路故障时会有选择的跳闸并且重新合闸。前加速合闸有效隔离短路点和电源，避免转变为永久性故障，危及到电网的安全。前加速合闸通常仅会在首端安装重合闸装置，对于瞬时的故障，能立即恢复电量，有效提升可靠性，有效纠正断路器机构造成的跳闸[3]。

结论：综上所述，电力企业为进一步实现节能环保高效的目的，在配网工程中使用了新能源技术进行电力的使用和供给，这种技术在使用后，供电的质量明显得到了提高，供电发生异常以及电损耗率都明显下降，给用户带来了较好的体验，为进一步提升经济效益提供了基础条件，也推动电力行业可持续发展。

参考文献：

[1]张正祥，孙农，黄昱昊.光伏电站并网对配电网继电保护的影响探索[J].自动化应用，2020（03）：87-88.

[2]刘耀兵.分布式新能源接入配电网的继电保护研究[J].数字通信世界，2018（10）：244-245.

[3]洪叶.分布式电源并网对继电保护的影响研究[J].电气开关，2020，58（02）：41-45.