新能源场站集中并网区域继电保护装置测试技术.pdf
《新能源场站集中并网区域继电保护装置测试技术.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《新能源场站集中并网区域继电保护装置测试技术.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、24第 52 卷2024 年 1 月Vol.52 No.1Feb.2024云南电力技术YUNNAN ELECTRIC POWER新能源场站集中并网区域继电保护装置测试技术张丽1,李胜男1,唐金锐2,付士亮3(1.云南电网有限责任公司电力科学研究院,云南 昆明 650217;2.武汉理工大学自动化学院,湖北 武汉 430070;3.云南电网有限责任公司红河供电局,云南 红河 651400)摘要:为全面评估分析新能源场站集中并网区域继电保护装置在起动元件、选相元件以及保护算法的适应性及动作性能,本文对集中并网区域的新型继电保护装置的示范应用进行了阐述,并对由各类新能源并网逆变器主导故障特性下的区域
2、继电保护装置测试技术进行了探讨。关键词:新能源;继电保护;测试技术;人工智能;多维时频特征Practical Test Technology for Protective Equipments in the Concentrated Delivery Area of Large-scale Reneable EnergyZhang Li1,Li Shengnan1,Tang Jinrui2,Fu Shiliang3(1.Electric Power Institute of Yunnan Power Grid Co.,Ltd,Kunming,Yunnan,650217,China;2.Scho
3、ol of Automation,Wuhan University of Technology,Wuhan,Hubei,430070,China;3.Honghe Power Supply Bureau of Yunnan Power Grid Co.,Ltd,Honghe,Yunnan,651400,China)Abstract:In order to comprehensively evaluate and analyze the adaptability and action performance of the protective equipments,including the s
4、tart-up element,phase selection element and protection algorithms in the centralized grid-connected area of large-scale reneable energy stations,this paper elaborates on the demonstration application of the new relay protection devices applied in the centralized grid-connected area,and discusses the
5、 testing technology of the relay protection device under the dominant fault characteristics of the grid-connected inverters of various types of neweable energy sources.Key words:Reneable Energy;Relay Protection;Test Technology;Artificial Intelligence;Multi-Dimensional Time-Frequency Characteristics中
6、图分类号:TM74文献标识码:B文章编号:1006-7345(2024)01-0024-050前言云南全省新能源装机容量快速增长,部分地区光伏/风电装机容量已达数百万千瓦1,需通过 220 kV 线路直接接入新建的 500 kV 变电站,从而实现新能源电力的并网消纳,在局部地区已形成以新能源为主体的新型电力系统示范区,为云南省乃至全国的绿色电力消纳及新型电力系统建设提供了有益借鉴。受国内资源禀赋影响,现阶段光伏/风电渗透率较高区域一般处于用电负荷较低区域,网架较为薄弱,往往会通过新增 500 kV 变电站/输电线路、200 kV 变电站/220 kV 线路来实现新增大规模新能源场站的消纳。新能
7、源场站集中送出区域往往含有数个乃至十几个大型的新能源场站,这些新能源场站再通过 110 kV 或者220 kV 线路进行联网,并最终通过 500 kV 变电站接入主网。在该区域内,输电线路一旦发生故障,故障电流将主要由与故障点存在不同电气距离的不同新能源场站提供。新能源场站内的各并网逆变器设备与场站升压站距离各有不同,不同新能源场站内的各光伏逆变器、风电场并网变流器等的控制策略现阶段也均处于“黑盒子”状态,且参数不统一2。一旦新能源场站集中送出区域发生线路故障,受各并网逆变器锁相环解耦环节、低电压穿越控制环节、25第 52 卷2024 年第 1 期新能源场站集中并网区域继电保护装置测试技术 限
8、流环节等影响,新能源场站集中送出区域与传统同步发电为主的电网故障特征差异明显3,特别是故障后百 ms 内的故障电压和故障电流波形,对传统继电保护装置的起动元件、选相元件、各保护算法元件等均带来了深刻影响4-6。一旦该集中送出区域发生 500 kV 或者 220 kV 故障,将在数十 ms 内造成整个区域内电力电子设备的控制动作,影响到工频故障分量的分析。且若送出线路被切除,则会带来送出区域部分地区形成源网荷储独立运行电网7,内部更是以新能源为绝对主导,传统继电保护装置的适应性以及动作性能更是需要全面评估并开展测试验证,确保该区域的稳定安全供电。1某新能源场站集中送出区域分析云南某区域计划光伏装
9、机共计 1930 MW,其 中 1530 MW 需 通 过 新 建 500 kV 变 电 站 A送出。根据光伏电站接入系统前期分析结论,光伏电站 A,装机容量 530 MW,需新建一回220 kV 线路至该新建 500 kV 变电站 A;光伏电站 B,装机容量 550 MW,需新建一回 220 kV线路至该新建 500 kV 变电站 A;光伏电站 C,装机容量 450 MW,需新建一回 220 kV 线路至该新建 500 kV 变电站 A。该新建 500 kV 变电站通过单回 500 kV 线路接入临近的 500 kV 变电站 B。光伏电站 D,装机容量 100 MW,通过单回 220 kV
10、与装机容量为 200 MW 的光伏电站 E 相连,且光伏电站 E 通过 220 kV 线路与 500 kV 变电站 B 相连;光伏电站 F,装机容量 100 MW,通过中间某 220 kV 变电站 A 接入500 kV 变电站 B。与此同时,500 kV 变电站 B还与旁边的直流送出工程的换流站相连。通 过 上 述 分 析 可 知,该 区 域 中,新 建500 kV 变电站 A 与接入的 3 个大规模新能源场 站,仅 通 过 单 条 500 kV 线 路 与 500 kV 变电 站 B 相 连,该 区 域 新 能 源 装 机 容 量 达 到1530 MW,属于典型的以新能源为主体的新型电力系统
11、示范区。具体到保护装置配置方面,该新建 500 kV变电站 A 与 500 kV 变电站 B 间的 500 kV 线路配置 2 套光纤分相电流差动保护,每套保护具有阶段式相间距离、接地距离及零序方向过流保护及反时限零序过流保护的后备保护功能。每套主保护与远方跳闸、过电压保护采用一体化装置。线路保护直接模拟量电缆采样,直接GOOSE 跳断路器;经 GOOSE 网络启动断路器失灵、重合闸;站内其他装置经 GOOSE 网络启动远跳。每套保护采用双通道,且均采用彼此独立的光纤通道,采用专用光纤芯+复用 2 M光纤通信电路的方式传送保护信号。新建500kV变电站A光伏电站A光伏电站B光伏电站C500kV
12、变电站B光伏电站D光伏电站E220kV变电站A光伏电站F500kV变电站C换流站A 图1新能源场站集中送出区域示意图该新建 500 kV 变电站本期 3 回 220 kV 出线,分别至光伏电站 A、光伏电站 B、光伏电站 C 各 1 回,最终出线规模 12 回。220 kV 线路长度均在 1030 km,每回线路配置 2 套光纤分相电流差动保护,每套保护均带有完善的反应相间故障及接地故障的后备保护。线路保护直接模拟量电缆采样,直接 GOOSE 跳断路器;经 GOOSE 网络启动断路器失灵、重合闸;站内其他装置经 GOOSE 网络启动远跳。每套保护采用双通道,且均采用彼此独立的光纤通道,采用专用
13、光纤芯+复用 2 M 光纤通信电路的方式传送保护信号。2新型继电保护装置示范应用情况新能源等电力电子设备接入电网,使得电网的故障特性发生了明显的变化。电力电子装置的快速响应使得反映故障的“源”和“路径”均发生变化。新能源的故障特征受控制策略影响严重,存在电流幅值受限、相角受控、非工频分量大、系统阻抗变化等特点,控制策略可能削弱故障后电气特征、降低保护性能,使电力系统由传统的同步电源特性向非线性、暂态受控的逆变器型的电源特性转变。因此,基于电源电动势与传输路径参数恒定的继电保护适应性受到严峻挑战。针对以上问题,依托“新型电力系统控制与保护协同技术研究、装置研发及示范”课题,26云南电力技术第 5
14、2 卷2024 年第 1 期开展了新型电力系统电力电子设备与线路保护方法的研究工作,提出基于故障暂态波形时频信息的高速主保护新原理,适用于新能源集中接入系统线路保护场景。为实现新型电力系统继电保护装置示范应用,在该新建 500 kV 变电站 A 至光伏电站 B 的 220 kV 线路上开展新型电力系统保护装置试点应用。目前已配置的 220 kV 线路保护装置为南京南瑞继保和北京四方线路保护装置,新型保护装置(单套)建议单独组屏。保护通道一、通道二均采用专用光纤芯通道,同时保护装置信号接保信子站,智能录波器及监控后台。新型电力系统保护装置配置在该线路两侧,现场电流互感器 CT 配置情况:220
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 新能源 场站 集中 并网 区域 保护装置 测试 技术
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。