浅析风电场继电保护配置
大规模风电接入的继电保护问题综述
大规模风电接入的继电保护问题综述改革开放以后，我国提出了可持续发展、绿色发展观念，受可持续发展观念的影响，许多自然资源被运用到电力的供应方面，并且风力资源被大量运用。
继电保护是整个电力网的首要防线，一旦电网运作出现状况，继电保护就会首先发挥其保护作用。
本文主要研究分析大规模风电接入的继电保护问题，以及解决这些问题的具体措施和对策。
标签：大规模;风电接入;继电保护;问题继电保护位于电网保护的首位，他能够在电网运行发生故障时快速的隔离故障，并对整个电网进行有效保护，确保同一故障不会再次发生，并保障电路从新正常运行。
我国的继电保护问题主要存在于三个方面，其一，风电机组以及风电场的故障特征分析;其二，风电场集电线路及网络的继电保护问题;其三，大规模风电接入输电网的继电保护问题。
1 风电基地继电保护配置1.1风电场继电保护配置风力发电机组中主要包括高频或者是低频的保护、电网故障保护等。
当其中的保护装置开始运行之后，就会发出动作的信号，然后依据故障自身所具有的性质来将故障进行切除;同时，将故障部位从发电机组中退出来。
1.2风电短路特性在对电网的侧故障进行详细分析之后可以发现，风电场中的侧故障电流所具有的特性和常规放电机组所具有的特性是不同的。
某风电机组中使用的机组有部分是鼠笼机，此种机组具有定速的特性，在基地不断建设的过程中，使用鼠笼机的数量逐渐地减少，此种情况下，双馈机以及直驱机所占比重逐渐提高，其中使用数量最多的是双馈机组。
双馈机组可以充分地利用变频器，以此来实现电机交流的目标，而其中的变频器只能进行供给装差，这样就可以大大降低容量需求，发电系统可以按照风力机的转速来对调节电流的频率，达到恒频输出的目标，对励磁电流进行改变之后，其幅值会发生变化，影响到发电机的有功调节。
当风电发生短路故障的时候，其中的电流会发生变化，并且根据规律来进行递减，在最后，故障会变成稳态短路，在这个时候，双馈机组可以暂时为风电机的运行提供电流。
关于风电场继电保护合理配置问题
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald74我国国土面积辽阔，风能资源非常丰富，并且呈现出集中化的特点，风电场与电网多选择集中接入的方式实现互联互通。
风电事业发展迅猛，电厂规模和容量也越来越大，集中式接入模式对电能产生了很大影响。
假如电网发生短路故障，风电场会供应电流（明显大过电网短路电流），所以在电网建设要高度重视继电保护配置问题。
1 风电场继电保护典型配置区域保护：图1D区域，即风轮机塔底部，对发电机和电缆进行保护选择690 V的断电器。
在图1中C部位，断路器作为变压器对侧电缆进行保护。
当有故障发生的时候，低电压端会有微小的故障电流产生，这个时候选择保险丝切除的方法可能不太理想，切断任务可交给分段开关去执行。
有限接地故障保护：对低压绕组和端部的漏电流进行检测。
常见的接地故障和和继电保护选择常规方法即可达到保护效果。
如果风电场与330 kV的电网系统连接时，没有设置主变压器，可选择在相同容量环境下与变压器继电保护类似的模式（继电保护运用33 kV/11 kV变压器）。
[1]在具体操作过程中，33 kV 开关保险丝较少，所以全面保护所有范围内的故障电流难度是很大的，所以要进行全面保护可采用综合方式。
2 风电场并网对电网继电保护的影响2.1 整体影响风电具有间隙性，保护方式也与常规配电网不同，有风的时候发电机组与电网相连接的，风速围绕着启动风速变动时会出现机组频繁投切损伤接触器，为了防止这种情况的出现，电机组可以短时间电动机运行。
在这个过程中如果对系统潮流的方向加以改变，很容易导致保护装置出现失误动作。
当固定转速异步发电机并网运行的时候，如果发生故障，电机各项电流在瞬间会发生突变，与此同时会发生衰减（依据指数规律），直至为零。
普通感应电机（模型中转子支队励磁支路加以考虑）应用于固定转速风电机，所以定子暂态电抗和绕组不规律初值共同决定感应器电流初值，电流分别按照暂态参数与绕组期限参数进行衰减，转子转动速度决定电流频率。
大规模风电接入的继电保护问题综述
Construction & Decoration
大规古绿能新能源有限责任公司 内蒙古 呼和浩特 010060
摘 要 本文研究了风电的接入对电网继电保护的影响，以及一些风电接入后的方位变化对电网继电器故障 定位的影响，风电接入后的容量对配电继电网保护的影响以及线路长短对配电网的影响等。在提出继电保护 配置的原则的基础上，缓解了部分风电接入后原有的保护产生的问题，提高保护可靠性。 关键词 风电接入；继电保护；措施分析
148 建筑与装饰2017年2期
[1]
限保护是装置启动后其动作时限与作用量大小无关的 一种保护措施。与其相配的是定时限保护装置。流动的电流 依据规避掉最大的承受的电流来设定的保护模式，就是电流 段 III 保护。 在普通的一般情形下， 其电网的保护动作度较小， 又能够维持此线路的全长长度，同时还能够维护好隔壁线路 的全长，在整个电网系统中有着备用保护的功能 [2]。 2 风电接入对电网继电保护的影响 2.1 风电接入位置和故障位置的影响 风电接入到这个配电网，最初设定的操作在跳间的电 流保护设置的四个基础规定会有着各种不一样范围的影响。 当风电接入的位置不一样，或者不一样的故障问题位置对整 个电网的保护的影响范围也不一样。 当风电接入位置接在配电网馈线非末端母线 C 段，假 设线路各点为 ABCD，保护为 1、2、3。如果上游产生故障 问题，保护 1 会迅速切除故障点，没有风电接入的时候便要 切断整个线路 AD，然而当母线 C 接入风力发电机后便会持 续供电使得线路 BD 段成为一个孤岛线路流动，到最后会由 于风力发电里面的保护设置规则而退出电网。因此需要于线 路 BC 段在接近母线 C 的一段上增加安装有保护设置功能和 方向的元件，以此才能规避上述现象的产生。 如果下游产生故障问题，风电的接入将让通过保护 3 处的问题放大，于是便可能延长保护 3 处的电流 1 段控制的 保护程度，同时也有概率让保护 3 和相邻的一条线路的保护 选择性失去联系。类似的保护 1 与 2 的限时电流速断保护的 联系会有一样的故障。除此之外，这可能减小通过保护 2 时 产生的短路电流量， 一旦通过保护 2 的短路电流量减弱降低， 它所在的保护区域就会缩小，使线路的灵活性降低，若是再 减弱一些则会令限时电流快速切断故障的能力不能发挥。 2.2 风电接入容量的影响 针对那些已经连接有风电的配电网络系统的线路来说， （下转第 150 页）
风电场和升压站的继电保护配置
jX
Zset R
2 1
阻抗继电器是距离保护的核心元 件，主要用作测量元件，也
可以作起动元件和兼作功率方向 元件。
风电场电气系统
风电场主要一次设备
3.3.1.4 线路的纵联差动保护 导引线通道构成的纵联差动保护，以基尔霍夫电流定律为基 础，主要是比较被保护线路始端、末端电流的大小和相位， 其基本接线下图所示。
风电场电气系统
风电场主要一次设备
3.3.3.3 双母线同时运行时的母线保护 双母线同时运行时，元件固定连接的电流差动保护主要由三 组差动保护组成，其原理接线图如下图所示。
（a）母线上故障
风电场电气系统
（b）外部故障
风电场电气一次系统
3.3.4 风电机组的保护
3.3.4.1 电压保护 1.瞬态过电压保护 三相电压中任一相电压瞬时过高时，发电机都应退出运行。
风电场电气工程
风电场主要一次设备
3.3.3.1 完全电流差动保护 （1）躲开外部短路时的最大不平衡电流Iunb.max
I r.set
K rel I unb.max
K rel
f er I k.max nTA
（2）躲开最大负荷电流IL.max
I r.set
K I rel L.max nTA
风电场电气系统
风电场电气工程
风电场主要一次设备
3.3.2.1 变压器的故障、异常运行方式及保护配置 变压器的异常工作状态主要有过负荷、外部短路引起的过电 流、外部接地短路引起的中性点过电压、油箱漏油引起的油 面降低或冷却系统故障引起的温度升高等。
变压器的保护配置应有： （1）瓦斯保护。 （2）电流速断保护。 （3）纵联差动保护。 （4）相间短路后备保护。 （5）接地保护。 （6）过负荷保护。
风电场汇集线系统接地方式选择及继电保护配置
置零序保护，在接地变压器及其支路发生单相接地 3.1 汇集线保护
故障时，经短延时切除。
3.1.1 相间短路段、电流速断保护按躲过箱变低压侧故 障整定；电流速断保护还应躲过箱变励磁涌流，如
2.1 汇集线保护配置
躲不过励磁涌流，电流速断保护停用，投入限时速
相间距离或过电流保护：包括电流瞬时速断、 断保护，按躲过箱变低压侧故障整定，时间为 0.2 s。
按照《风电并网运行反事故措施要点》要求[1]， 风电场汇集线路系统单相故障应快速切除，汇集线 系统应采用经电阻或消弧线圈接地方式。经电阻接 地的汇集线路发生单相接地故障时，应能通过相应 保护快速切除。经消弧线圈接地的汇集线路发生单 相接地故障时，应能可靠选线，快速切除。
鉴于消弧线圈接地的运行方式选线原理复杂， 可靠性相对较低，故建议采用经电阻接地的运行方 式，即单相接地故障由相应保护快速切除。这样既 能抑制弧光接地过电压，又能增大流过接地点的故 障电流，提高零序保护的灵敏度，准确快速地切除 故障，防止故障扩大。现风电场 35 kV 或 10 kV 系统 多采用接地变经小电阻接地方式，电阻值选择的合 适与否，决定了保护动作的灵敏程度。
RURAL ELECTRIFICATION
2019 年第 2 期 总第 381 期
67
19-2 - 副本 第67页 共80页
CMYK
2019-02-21 10:33:25
清洁能源
距离后备段和过电流保护按箱变低压侧故障有 定时间为 0.5～1.0 s。
灵敏度整定，时间为 0.5～1.0 s。
3.5 接地变压器
接地零序电流不小于 50 A 选取；如不能安装专用零 压、低电压保护。当采用经电阻接地方式时，还应
序 TA，建议按汇集线系统单相接地零序电流不小于 配置一段带时延的零序电流保护，保护还应躲过装
风电场接入系统继电保护配置方案研究 黄攀
风电场接入系统继电保护配置方案研究黄攀发表时间：2018-04-18T14:36:11.433Z 来源：《电力设备》2017年第31期作者：黄攀[导读] 摘要：随着国家绿色能源的进一步崛起，风力发电在我国得到了迅猛发展。
（国家电投集团江苏海上风力发电有限公司江苏盐城 224000）摘要：随着国家绿色能源的进一步崛起，风力发电在我国得到了迅猛发展。
其中，风电场的接入，使得地区电网的结构发生了很大变化，即在风机发电时电网的结构由负荷型转变为电源型。
地区电网结构的变化和风电场大规模的接入，需要对现有电网的安全稳定进行研究，其中风电场接入系统后，系统继电保护的配置是一个新课题。
本文就风电场接入系统继电保护配置方案展开了研究。
关键词：风电场；继电保护；配置方案1风电机组和风电场故障特征1.1永磁直驱风力发电机永磁直驱风力发电机组（D-PMSG）能够在不同风速下稳定运行，具有噪声小、结构简单、运行效率高、维护成本低等优点。
当风速突变引起的发电机输出功率变化时，机组网侧变流器能够稳定直流侧电压，既能在单位功率因数下稳定运行，也可以在超前和滞后功率因数下运行。
相关研究表明D-PMSG采用的控制策略不同，短路电流特征也不同，为继电保护的整定带来了障碍。
相关专家以某风电场为例，研究了直驱永磁同步风力发电系统并网运行的暂态过程。
指出集电线路三相短路时，电压降低，电流增大，变化程度与故障位置有关；风电场侧和风机出口正序阻抗先阶跃后减小，负序阻抗基本不变；系统侧正负序阻抗稳定且相等。
还有专家以某并网直驱风电场为例，研究了风电场联络线PCC点故障时的电流特性，指出直驱风电场短路电流的波动性、随机性容易造成PCC点的保护装置的拒动或误动。
综上可知直驱风电系统由于其采用的网侧变流器控制技术，消除了变流器输出电流中的负序分量，会影响基于故障电流信息的故障选相元件；风电场的弱电源特性会导致风电场侧的故障选相元件误选与距离保护拒动，这些问题都必须引起相关研究者的重视。
基于风电机组的继电保护方案
基于风电机组的继电保护方案摘要：近年来，我国科学技术的不断进步为风力发电技术的发展创造了有利的条件。
但是，受诸多因素的影响，在风电机组运行的过程中，出现了大规模风机脱网事故，严重影响了发电机组的正常运行。
继电保护是电网安全稳定运行的第一道防线,具备低电压穿越能力的风电机组要求在一定的故障条件下不脱网，需要相关继电保护配合。
本文分析了风电场和风电机组的故障特性和低电压穿越特性，并详细分析了具备低电压穿越能力的风电场风机机组本体故障、风电场主变故障、风电场集电线路故障以及风电场送出线路故障情况下，输电系统保护以及风电场内部保护的配合，以及风电接入电力系统继电保护需要注意的问题。
关键词：风力发电；机组；低电压穿越能力；继电保护1引言在风力发电的初期，由于风电在电网中所占比例很小，并网风电机组对电网影响不大，电力系统继电保护配置和整定计算时往往没有考虑风电场的影响，当电网发生故障时，通常采取切除风电机组的措施来保证风电场及电网的安全。
2风电场和风电机组的故障特性风电场和风电机组故障特性主要含有稳态与暂态短路电流衰减特征分析、波形分析、电流大小计算等内容。
湖南郴州有一个50MW风电场，该风电场用的是永磁同步发电机，它是利用变流器的并网，使它的故障特点与变流器有紧密联系。
同时，电力电子设备的保护方法及低电压的穿越特征都增加了控制要求，使得风电机组的电磁暂态过程变得更加复杂，进而对继电保护性能产生影响。
如果是鼠笼式的异步电机或双馈式的异步电机，鼠笼式的异步机组因为没有专门的励磁结构，所以，当电网出现短路故障后，系统不能再提供励磁给机组，短路电流就可以立刻衰减最后降至零，最终不能连续提供短路电流给电网。
而双馈式的风电机组因为转子侧变流器的作用，故障切除时能够保持系统连续短路电流。
3以50MW风力发电组为例的继电保护配置风力发电机组配置以下继电保护装置：主变保护分差动保护、高后备保护、低后备保护、过负荷保护；110KV线路保护分三段分相电流差动保护、三段相间和接地距离保护、四段零序方向电流保护、过负荷保护；母线保护分电流差动保护、复合电压闭锁、过流保护；电容器保护分三段方向（低压）过流保护、三段（方向）零序过流保护、不平衡电流保护；35KV线路保护分三段方向（低压）过流保护、三段（方向）零序过流保护、过负荷保护；35KV接地变保护分速断保护、过流保护、零序过流保护、零序过压保护、非电量保护（温度保护）。
风电场接入对电网继电保护的影响及配置方案的探讨
０ｃ ． ０ １ ｔ２ １
湖 北 电 力
箜 １年１月 ２１ 箜 ０ ０ 鲞 塑
风 电场 接 入对 电 网继 电保 护 的影 响及 配置 方 案 的探 讨
钟 清瑶 ， 王 峥， 王 琴
４３０ ） ４ ０ ２ （ 峡 大 学电 气信 息 学 院 ，湖 北 宜 昌 三
ｆ ｉｕ ｅ ｔ ｅ ａ ｅｃ ｕ ｅ ｙ ｔ ｏ ａ ｌ ｒ ｏ ｏｐ ｒ ｔ ａ ｓ ｄ ｂ ｈｅ ｃ ｎｎｅ ｔｏｎ ｏｆｗｉ ａ ｍ ｎ ｏ ｐｏ ｒ ｓ ｓ ｅ ａ ｏ ｉ ｃ ｉ ｎｄ ｆ ｒ ｉ ｔ ｗｅ ｙ ｔ ｍ ｎｄ ｔ ｍｐｒ ｖ ｈ ｅ ｉｂｉ— ｏ ｅｔ ｅｒ ｌ ａ ｌ ｉｙ ｏｆｐ ｏ ｅ ｔｏｎ ｔ ｒ ｔｃ ｉ ．
［ 摘 要］ 文章分析 了风 电场接 入 系统后 对 电 网继 电保 护 产 生 的影 响 ， 出了风 电 场接 入 系统 升 提
压 变电站 、 出线路 的 继 电保护 配置 方案 。有 效解 决 了风 电场接入 后 电网保 护可 能 出现 的误 动 、 动 问 送 拒 题 ， 高 了保护 动作 的 可靠 性 。 提
方 面 ， 风 电场提 供 的短路 问题研 究较 少 ， 包 含风 对 对
电场 的系统 进行 保 护 整 定 时 ， 般 的 做法 是 将 其 按 一 同等容 量 同步发 电机 处 理 。然 而 ， 大规 模 风 电场 当 接 人 系统 时 ， 电 网发生 故 障时 ， 在 风力 发 电机将 向短 路 点提 供一 定 的短 路 电 流 ， 此 需 要对 风 电机 组 的 因
Ｒｅ ａ ｏ ｅ ｔｏ ｎ ｔ ｎｆｇ ｒ ｔ０ ｌ ｙ Ｐｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ａ ｄ Ｉ ｓ Ｃ０ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ＺＨＯＮＧ ｎ － ａ Ｗ ＡＮＧ ｈ ｎ Ｗ ＡＮＧ ｎ Ｑｉｇ ｙ ｏ， Ｚ ｅ ｇ， Ｑｉ
风电接入电网继电保护相关问题的分析探讨
Power Technology︱266︱华东科技风电接入电网继电保护相关问题的分析探讨风电接入电网继电保护相关问题的分析探讨帅正麟（贵州电网公司都匀供电局）【摘 要】对于电网系统来说，风电资源的接入对于提高电力系统整体效率有着重要作用。
大规模的风电接入对电力系统的运行产生了极大的影响，由于风能具有不可控制性和随机性，当风能增大时向系统提供的短路电流也越大，所以研究风电接入对电网继电保护的影响很有意义。
【关键词】风电；电网；继电保护1 风电接入电网的保护分析在对线路接地故障的反应上，接地距离保护因为不受风电网系统运行方式的影响，具有很强的适应性，而在110kV 线路中承担主保护的任务。
零序电流保护在风电网线路中多承担后备保护的任务。
距离保护的动作特性在复数阻抗平面上可以是各种形状的多边形（参见图1），继电器发生保护动作的范围为多边形以内的范围，多边形以外的范围不属于继电器保护的动作区域。
为了保证继电器的保护动作的稳定性和正确性，在线路出口接地时可配置过渡电阻。
当线路内有金属性短路发生时，为了保证动作特性能够有足够的裕度，经试验分析，当γ为14°时为最佳。
为了保证线路出口短路明确的方向性，通常采用记忆电压，即用故障前母线电压同故障后电流比相，同样适应于重合或手合到故障线情况。
图1 多边形保护图2 风电场并网对电网继电保护的整体影响2.1 对电网继电保护和安全自动装置的影响随着风电场规模的不断扩大，当系统联络线发生跳开动作后风机会直接进入到动态变化运行的状态，无法对检同期成功率给予充分的保证，很可能会造成检同期重合闸重合动作失败，造成风电脱网的故障。
风电场无法持续提供短路反馈电流给予电网，直接降低了联络线保护的性能，保护装置误动或者拒动也就时有发生，对此，可专门设置馈线保护来提高保护性能和灵敏度。
2.2 风电接入位置对电流保护影响分析在风电上网的保护系统中，一般用的组合形式为限时电流速断保护、电流速断保护及过电流保护，通过上述对于不同机组的发电系统不同而导致线路故障时出现的电流变化也会出现一定的差异，他们的共同点就是电路电流变化的持续时间较短。
风电并网的继电保护优化配置实例分析
流 ，但 是 当集 电线路 １ 发 生故障 时，系统侧及集 电线 路 ２ 、３ 提供的故障电流可提高保护 １的灵敏度 。
５ 改进 措 施
为减少风电场接入对 系统继 电保护 的影响 ，建议采取
以下 措 施 。
（ １ ） 尽量将并网线路选在 线路末端 ，以减少 风电场接
入 对 保 护 的影 响 。
３ ． １ ． ２风 电场侧 １ １ ０ ｌ 线路
（ １ ） 差 动 电流定 值按 对 区 内故 障有足 够 灵敏 度整 定
（ Ｋ１ 一 ２ ． Ｏ ） 。 图 １ 风 电场并 网示意 图
（ ２ ） 距离保护定值按常规原则整定 。
（ ３ ） 零序况
济宁首座新能 源风 电场 （ 华润 新能源 风 电场 ） 于２ ０ １ ３ 年６ 月并网运行 ，一期总装机容量 为 ４ ９ ． ５ ＭＷ。该 风电场 采用一机一变单元 制接线方式 ，经箱式 变升压至 ３ ５ ｋ Ｖ 接
至３ ５ ｋ Ｖ集 电线路后 ，汇接至风 电场 １ １ ０ ｋ Ｖ升压站 ３ ５ ｋ Ｖ 母线 ，再经一 台变 压器升压后 Ｔ接至 现有 的 ２ ２ ０ ｋ Ｖ北 宿 变 电站一１ ｌ Ｏ ｋ Ｖ石墙变 电站的宿石线 ，以 １ １ ０ ｋ Ｖ电压等级 并入 电网，风 电场并 网示意 图如图 １ 所示 。
３ ． １ ． ３石墙站侧 １ １ ０ ｋ Ｖ线 路
２ 继 电保 护 配置
２ ． １ 并 网线路保 护 配置
ｌ １ ０ ｋ Ｖ宿石线三侧配置光纤差动保 护。系统侧及风 电 场侧另配置相间距离 Ｉ Ｉ Ｉ 段、接地距离 Ｉ Ｉ Ｉ 段及零 序电流Ｉ Ｖ 段保护 。１ １ ０ ｋ Ｖ并网联络线 的主保护有光纤 纵差 、距离 Ｉ
电工技术 １ ２ ０ １ ４ ｌ １ 期 ｌ １ １
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅析风电场继电保护配置
摘要：风电场运行安全与否对电网的稳定和电力的供应都有重要的影响，因此，做好中大型风电场集电线路继电保护，对于保障风电场的稳定运行，降低和消除
由于运行故障导致的各类问题，保证涉网运行安全具有举足轻重的作用。
本文通
过对某风电场实际状况及运行参数进行模拟分析，以此来实现对继电保护进行分
析和研究。
关键字：风电场、集电线路、继电保护、风力发电机
1 风电场的基础建设
1.1 风电机组的特征
现阶段，我国现行的风力发电机组型号众多，但按是否存在齿轮箱可以归为两类：一类
是直接驱动风力发电机，另一类是双馈式风力发电机。
在实际应用过程中，直接驱动风力发
电机因结构简单，运行维护方便，性能优越，因此成为现阶段我国风力发电机组采用的主要
机型之一。
直接驱动风力发电机，由于没有齿轮箱部分，因此，风机自身中重量比较轻，减
少了机械传动，在一定程度上，降低了传递过程中的能量损失从而实现高转化率，低损失率。
同时机械传动设备的减少还使得风扇叶片在运行中惯性的降低，对于风速的适应和调节大大
的增加，从而使得风机叶片的控制更加有效。
1.2 风电场的建设
风电场的建设要在设计、施工都过程中进行严格的评估，通过对风电场建设的可行性、
可利用风资源、地质条件等进行严格的评估，才能在立项时，保障项目建设的可行性。
同时，通过设计院等专业部门，对风电机组、电气系统、继电保护等进行严密的计算和选型，才能
保证风电机组和设备的连续性和可靠性。
1.3 继电保护设置
随着风电机组单机容量和风电场装机规模的不断扩大，其电路控制也不断复杂化，加上
风能资源的不稳定，因此在风电机组运行过程中，各设备存在一个动态的管理过程，潮流也
经常处于一种不稳定的状态，因此，实现电气量的各类保护对于风电机组的良好运行有着重
要的意义。
一般来说，通过利用三段式电流保护和零序方向综合保护配置可实现对风电机组
的保护控制。
当经过保护装置的电流超过额定的短路电流值时，断路器及时断开实现动作的保护称为
电流速断保护；在速断保护的基础上，对保护进行设置，将速断效果进行改动设置，将动作
执行时间进行设置，当短路电流超过额定持续一段时间内不进行处理，当超过时间后，才触
发保护即为限时电流速断保护；当线路故障导致本线路速断保护与邻线路限时电流速断保护
发生拒动时，通过设置定时限过流保护，实现对两线路的后备补充启动，成为定时限过流保护。
零序方向保护主要是考虑单相接地燃弧电压对电缆危害，通过和母线上小电流接地保护
装置的配套使用，起到快速切除故障线路的作用。
2 风电场集电线路继电保护的配置
2.1 当前风电场继电保护配置
当前我国风电场在保护方法和手段上有较大的提升，保护配置方面也正在不断的完善，
目前以单风电机组和升压变的保护配置、风电场内集电线路、主变低压侧母线路以及线变组
的进行综合保护配置为主。
2.1.1 风电场单风电机组保护
单风电机组的保护组主要是通过在风机的箱式变压器到塔基柜连接线缆部分以及风机风
机箱高压侧部分加设熔断器，或配置无源式简易变压器保护装置作为短路时对故障设备的电
流保护。
同时，在设备部分加设避雷针，防止雷电等外来高压电流的干扰。
2.1.2 风电场集电线路保护
在集电线路中，将35KV中压接入线路，采取分散T接，在电网侧设置三段式过流保护和
零序方向等馈线保护装置。
通过合理的设置额定电流，消除箱变高压侧短路电流的影响，实
现对集电线路的保护充分保护。
2.1.3 风电场集电母线保护
集电母线是风电场与电网之间联络的重要设备，其运行的稳定行和持续性，其保护装置
的准确性和及时性极大的影响着风电场的设备安全、稳定运行，并对电网有着重大影响。
因此，从各方面综合考虑，集电母线保护必不可少。
同时，在风电场的建设、管理和经营角度
上考虑，为降低建设、安装和运行各方面条件和成本的影响，一般情况下，除配置中压母线
差动保护外，并采用将变电站主变压器的后备过流保护，以此实现其投资经济性。
2.1.4 风电场主变保护
风电场主变是确保电力稳定配变供给的重要设备，是风电场实现电力供应的重要环节。
因此，对主变的保护在整套系统运行过程中，都极其重要。
通常采用纵联插动保护，通过采
用非电量保护、后备保护、零序电流保护、零序电压保护等手段，实现对主变的稳定保护，
防止其在接地故障、相间故障等造成的主变运行故障。
2.2 短路电流计算模型
只有通过建立适适当的风电场集电线路短路电流计算模型，通过对多种因素进行考虑、
分析、计算和选择性的忽略，才能保障模型模拟效果的真实以及通用性。
才能保障计算效果。
2.2.1 模型的构建
当前电网下，供电模式已经转变成为多电源模式供电，因此其电流和短路等现象的管理
发生了根本变化。
而由于机组的不同，风电场的故障类型、继电保护等各不相同。
在实际模
拟管理运行中，这些因素予以忽略，利用常规方法进行计算和判定。
通过忽略风机控制机构
及系统硬件设备下，降低细节影响，构建通用性模型，实现短路电流的计算。
2.2.2 影响因素
一方面，风电场不同于其它类型的供电机构，由于风力的不稳定，导致风电供电的特殊性，随机、间歇等不稳定性，因此在进行模型计算过程中，结合实际情况，降低电流误动造
成的影响，以此满足各类情况，保计算的合理性和有效性。
另一方面，随着并网工作的大规
模开展，大容量的随之增加，风电场对接入电网的容量和位置的要求也相应的增加。
例如，
当风电场介入容量增大时，必然导致风电场对电流的保护作用加剧，因此在进行计算时应对
接入容量进行考虑。
3 区域稳控系统在风电场中的应用
风电场安全稳定的运行对于企业本身、社会供应等方面都有重要的影响，因此，采取继
电保护手段实现对风电场的保障有着重要意义。
随着技术水平的提高，自动化技术的推广和
应用，综合继电保护技术取得了巨大成就。
通过对自动解列装置、低频减载装置、自动重合
闸装置、备用电源自动投切装置等自动化设备的利用，各类通信网络的建立和完善、对管理
系统的布设，构建综合作用的区域稳控系统，实现对电网实现不同级别和防线的防护，确保
对于各类单一故障、综合故障乃至重大故障的及时监控和自动化保护和处理。
同时，通过利
用系统后台对数据的存储和分析功能，对风电场的运行进行数据化分析，以完善和提高继电
保护效果和质量，以确保风电场的安全运行。
4 总结
随着风电技术的不断采用和推广，风电场运行的稳定性的影响面也不断扩大，因此，落
实风电场集电线路继电保护对于确保我国风电场的稳定运行、电力的持续供应至关重要，加
强各方面影响因素和继电保护的研究对于风电场的手段和技术的不断提要有着重要的意义。
参考文献
[1]孟钰娟. 某风电场集电线路继电保护的研究[D].新疆大学,2013.。