密山风力发电站接入对鸡西220kV电网继电保护的影响研究

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能源和环境问题是本世纪最具挑战性的问题之一,为了应对这一挑战,开发和利用可再生能源成了世界各国的共同选择。按照我国目前对能源的消耗速度,传统的化学资源在多年之后将面临枯竭,寻找替代化学能源及利用可再生能源成为我国经济发展的决定力量。近年来政府大力推进风能、太阳能、小水电、生物质能的发展,以期改变对传统化学能源的依赖。风力发电,就是我们利用风能最常见的形式。风能是太阳辐射下流动所形成的,与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,分布广泛;风能具有间歇性、不稳定性,造成风电场接入电网后会对电网的运行产生巨大影响。同时,解决风电这种新型电源入网难题,也是智能电网今后发展的一个方向。大规模风电接入系统后,对原有的220kV输电网继电保护和安全自动装置运行的势必产生影响,联网线路的快速保护配置方案将输电网原有的纵联保护改造为系统侧单端的距离保护及零序电流保护,这是风电场接入电网时,其并网线路保护存在的统一问题。随着风电并网容量的逐年增大,非常有必要讨论其对现有继电保护的影响,从而调整相应的保护系统,使其能更好地配合现有的保护装置。本文以鸡西电网运行方式及电网参数、密山风力发电站风电机群参数为依据,对密山变电站的220kV母线故障及密山风电场220kV母线故障进行了计算,评价当前保护的配置及整定计算中存在的问题。风电接入系统后,为达到快速切除联网线路故障,对配置主保护和后备保护的必要性进行了详细阐述,指出风电接入后传统的微机保护已不再满足运行要求;同时,对风电接入后纵联保护以及后备保护的影响进行定性分析;针对过渡电阻引起的附加阻抗做定性分析;并在分析基础上提出双端故障测距方法。接下来,按照继电保护配置要求及继电保护整定原则,密山风电场接入鸡西220kV电网对继电保护装置的影响做定性评价;在风电电源状态转换情况下正反方向对称和不对称故障,详细论证电网端和风电场端各保护的动作情况。针对当前的密山风电场保护配置状况,提出风电接入鸡西220kV电网,其保护功能配置改善及整定计算过程中需要注意的问题。论文课题来自生产实践密切关注的问题。这些问题的深入探讨和解决可为风电的并网线保护的配置和整定实践提供若干参考依据,并对黑龙江省风电与电网的协调发展起到促进作用。
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