分布式新能源并网变电站备自投及保护方式及改进措施研究论文_唐翠莲,曲良孔,侯艳

(国网郑州供电公司)

摘要:本文主要针对分布式新能源并网变电站备自投及保护方式、改进措施相关内容进行分析和研究。文中先对变电站的一些传统备自投运行、保护方式进行阐述,并且提出传统运行方式中存在的问题。然后根据这一问题,与实际情况进行有效结合,将改进措施科学合理的应用到实践中,保证问题的有效解决。

关键词:分布式新能源;变电站设备;保护方式;改进措施

在当前社会经济不断快速发展的背景下,电力行业的整体发展势头越来越迅猛。电力行业的稳定发展,不仅对人们的日常生活质量和水平能够提供有针对性的保障,而且还能够有利于推动社会经济的发展,对我国城市规划发展而言,具有实质性作用。同时,在新型技术、新型能源不断被开发和应用的基础上,一些新型能源被合理应用到电力行业当中,其中分布式新能源与变电站备自投的有效结合,为我国变电站的未来发展打下良好基础。在这种前提条件下,新能源电厂在并网之后逐渐形成以多端电源电网调度、保护等方式实现对安全隐患的有效控制。这样不仅能够及时发现隐藏在变电站中的问题,而且还能够提出有效措施,保证变电站的稳定运行。

1.变电站传统备自投及保护方式分析

在针对变电站传统备自投及保护方式进行详细分析和研究的时候,可以利用图1中所展示的内容进行对比研究。同时也可以将其作为研究对象,这样能够有利于为本课题的研究提供依据支持。

图1 印塘变电站110kV主接线方式示意图

通过图1中所示的内容可以看出,图1主要是某地区110kV印塘变电站主接线方式示意图。通过对该图进行分析可以看出,该地区变电站110kV高压侧在实际运作过程中,主要是利用隔离开关进行操作。也就是说利用隔离开关来代替母联单母分段的接线方式。由此可以看出,在该线路的实际运作过程中,无论是印塘变电站的504永印青线、或者是506的贺印双线。在针对这两条线路进行保护配置设置的时候,基本上都可以将其作为常规线路实施对应的保护措施。一般正常运行时,110kV高压侧504、506中一条线路会处于运行状态,而另外一条线路则会处于线路制热备用状态,两条线路相互作用,协调发展[1]。

2.传统运行方式存在的问题分析

在变电站备自投以及对应保护方式的实际运行过程中可以看出,传统运行方式在实际操作中会呈现出不同类型的常见问题,这些问题的出现会直接对保护效果产生影响。如上图1中所展示的内容所示,一条线路是正常使用,而另外一条线路则是处于备用状态。但是在这种情况下,如果主供电源线路1或者是2出现故障问题,那么就会引发一系列事故的发生。

比如在实际运作过程中,一旦出现故障问题,那么就会直接导致备自投各项功能失去有效性,这样不仅会直接导致用户供电质量受到影响,而且还会威胁到供电整个过程的可靠性和稳定性。与此同时,如果孤岛出现带负荷的运行状态,那么还将会直接对发电设备、用电设备等产生影响,同时严重情况下,还会直接对相关操作人员的人身安全造成严重威胁。除此之外,一旦线路出现故障,那么势必会对整个变电站的运行质量和效果产生影响。在针对这些故障进行分析时,可以看出如果故障线路是瞬时故障的话,那么线路PB空开熔断或者是其他故障的出现。就会直接导致保护装置失去线路电压,在这种情况下,会导致电厂发电机在正常使用过程中出现非同期的重合事故。这样不仅会导致发电机在其中的正常运行状态被影响,而且还会对发电机造成严重的损坏影响[2]。

3.对应改进措施的有效实施

1)通过对上述文章中所提到的问题进行分析和处理的时候,要与实际情况进行有效结合,这样才能够制定出科学合理的改进方案。与此同时,可以在原有设备的基础上,实施相对应的改进措施,这样不仅能够对成本进行有效控制,而且还能够将原有设备也一并利用起来。在具体操作中,首先可以通过保护压板以及定值的设置,对永印青线、贺印双线重合闸方式进行科学合理的调整。在这之中的系统电源侧等相关线路在实施保护时,可以直接将这些线路全部都纳入到检无压重合闸方式当中。这样不仅能够尽可能避免由于系统电源线路重合而导致非同期合闸的问题出现,而且还能够保证整个改进措施的有效实施,为最终的改进效果提供有效保证。

2)在针对传统运行方式中呈现出的一系列问题进行分析和处理的时候,为了保证最终的处理效果,需要与实际情况进行有效结合,这样才能够保证提出的改进措施具有针对性。在这种情况下,当供电线路504永印青线出现故障的时候,将线路两侧的光纤差动保护动作就会自动跳闸,同时在这种情况下,会要求印塘变504线路保护出口。与此同时,在这种情况下,该线路会直接跳504、506断路器,而如果是供电线路506出现故障问题的时候,其光纤差动保护动作也会由于实际情况的影响而出现跳闸现象。除此之外,在这一基础上,还会要求印塘变506线路保护出口的同时,跳506、506两个断路器。通过上述的分析可以看出,在针对线路问题进行处理的时候,为了保证最终的改进效果[3]。在针对系统电源线路故障出现的问题进行处理时,在与实际情况进行有效结合之后,要立即采取有效措施切除分布式电源。这样不仅能够最大线路避免孤岛在运行过程中与一些非同期的运行线路之间形成合闸现象,而且还能够促使备自投实现快速移动,及时恢复系统的正常运作,保证供电的可靠性和稳定性。如图2所示。

图2 504、506线路保护同时跳508断路器原理示意图

4.结束语

综上所述,在分布式新能源并网变电站备自投及保护方式的实际应用过程中,通过对实际应用情况进行分析可以看出,线路在运行时仍然会受到很多因素影响,而引发严重的安全事故。针对这一情况,相关部门和工作人员需要根据实际情况,针对这些安全隐患问题提出有针对性的改进措施,这样才能够保证分布式新能源并网环境下变电站的稳定安全运行。

参考文献:

[1]方景辉.智能变电站构架及一体化平台应用研究[D].华北电力大学(北京),2016.

[2]祁波.光伏发电并网对配电网保护的影响及改进策略研究[D].华北电力大学(北京),2016.

[3]芦大伟.小电源接入对变电站备自投的影响及对策研究[D].华南理工大学,2016.

论文作者:唐翠莲,曲良孔,侯艳

论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期

论文发表时间:2018/5/14

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