摘要：经济发展驱动着风电行业的发展和进步，从风力发电机开始运行以来，容量逐年增加，对电力系统的电能质量产生重大影响。 随着电力系统中风电容量份额的增加，输送到系统的短路电流也在增加，这使得风电场继电保护的配置尤为重要。
关键词：风电场；电网系统；继电保护；零序电流保护
中国幅员辽阔，风能资源丰富，具有集中化的特点，风电场和电网集中接入实现互联。风力发电行业发展迅速，发电厂规模和容量不断增加，集中式接入模式对电能产生重大影响。 如果电网发生短路故障，则风电场将提供电流（远大于电网的短路电流）。 因此，继电保护的配置问题必须非常重视。
一、风电场的保护作用分析
1、风电场对电缆、变压器及其周围区域进行保护
我们大家都知道在电力系统中，风电场具有很好的维护效果。它对电场系统中的电缆和变压器具有维护作用。首先，将断路器安装在风力涡轮机塔架的地面上，维护发电机电缆，以防止发生安全事故。其次，在正常情况下，电缆用于连接风力涡轮机变压器和风力涡轮机塔柜。同时，使用断路器和坚固的电线制造变压器，并维护测试电缆。第三，可以维护变压器，并且可以利用其特性来分析和研究变压器电流以解决其中的问题。它还可以对变压器执行故障检测，这样会尽快解决变压器问题，从而可以快速恢复正常运行。
2、进行故障保护
风电场建立时，受到资源环境的影响，因此，要重点考虑此问题，进行选择风电场位置时，要充分的考虑实际的环境，并按照相应的要求，合理的选择风电场的位置，最好选择比较空旷而且风力较足的地方。在风电场建立时，还要重视其接地保护的问题，做好相应的接地措施，遇到风雷电天气时候，可以有效地进行防雷，确保风电场的安全性。
二、风电场继电保护合理配置
1、影响继电保护配置方案
在风电场的继电保护中，应合理执行继电保护配置方案，以充分发挥其作用。 如果将风电场连接到电网，由于某种原因的影响，电网将发生故障，从而影响电网的正常运行，此时必须进行处理，但在故障排除之前，风电场仍在继续为电力系统提供相应的短路电流，这将对消除故障产生一定的影响。另外，风电场种类很多，中美机组之间差异很大，这将对继电保护产生很大的影响。因此，必须充分考虑风电场，并实施合理的保护方案。 使继电器保护充分发挥作用。
2、对电网继电维护以及安全自动设备产生影响
风电场接入电源后，会对电力系统产生一定的影响，导致零序网络发生一些变化，进而影响零序维护检测的活动程度。当扩大风电场规模时，如果电力系统通信线路发生故障，例如发生跳闸动作，将导致风力发电机的运行状态发生变化，直接影响风力发电机组的成功率。一旦发生这种情况，重合闸将无法按照要求执行重合闸工作，并且风力发电无法离开电网也会影响电力系统的运行。由于风电场无法继续向电网系统提供短路电流，进而影响电网的稳定电力，直接影响连接线的维护功能，使维护设备无法正常工作，造成设备误操作或不动。因此，在电网继电保护中，有必要做好设备维护，使设备充分发挥功能。
三、风电场并网运行对继电保护产生的影响
1、整体系统运行方面的影响
分析风电场在运行中对继电保护产生整体影响的现状体现为：设备运行中风电场发生并网故障现象，其故障现象在未完全处理前，风电场并网的故障现象引发了一定的短路电流现象。短路电流现象的出现，对电网系统以及下级配电系统造成了较大的影响。因此从风电场的内部保护特点，以及并网后机组运行产生的影响分析，风电场并网运行中对于电网的快速主保护特点，造成了一定的影响。另外因机组分布的差异性，风电场并网运行后的整体继电保护，还存在较大的提升空间。
2、安全自动装置及继电保护的影响
风电场接入并网运行中由于升压变压器进行了接地保护措施，因此整体系统运行中的零序网络排列，及零序保护效果都发生了一定的变化。该类现象下主要产生的不良现象体现为，风电场在接入电网运行中由于保护机制产生的变化，风电场在运行中易产生拒动现象。该类拒动现象主要表现为，风电场运行机组较多其在实际运行中处于动态化的运行状态，该类现象下由于升压变压器的接地操作，整体系统的灵敏度下降。后期在持续运行中风电场与并网联络点之间的保护性随之降低，从而因整体的机组规模原因及机组产出现状的影响，设备拒动呈现为常态化和随机性，整体系统的安全性随之降低。
3、对系统配置产生的影响
风电场在接入并网运行后，其电网机组可视为同一主体，因此由于电网的集成运行，一旦单一区域机组设备出现故障现象，则系统的短路电流会导致大范围的设备故障现象。因此在实际运行中风电场在接入并网运行后，对系统的继电保护配置也造成了一定的影响。其中具体分析为合理有效的保障风电场并网运行中的安全性，继电保护设计人员在进行系统设计时，应基于三个方面进行继电保护系统的设计，其一基于风电场整体进行继电保护设计；其二基于风电场内部的各分部机组进行继电保护设计；其三以风电场和并网为统一主体，进行继电保护设计。
4、对零序电路保护产生的影响
风电场接入并网运行中由于升压变压器的接地操作，导致零序线路的灵敏度随之下降，零序线路的灵敏度下降，则对于系统的安全保护性能造成了极大的影响。具体分析该类现象主要表现为，风电场并网运行中因风电场区域的风力波动原因，造成其电能的输出出现了一定的波动现象。该类波动现象的出现造成系统的运行出现类似异步电机的运行特点，同时分析波动现象处于低点位时对零序线路灵敏度产生的影响较小，系统运行也较为稳定。但波动现象处于高点位时，灵敏度下降则易造成区域过载跳闸，设备击穿等不良现象。因此为合理的保障零序电路保护的有效性，设计人员在线路设计中应注重合理的调整零序线路的保护区域及保护范围，以此合理的发挥零序线路的实际保护作用。
5对保护距离的影响
将风电场连接到电网后，单元的运行状态和先前配置的继电保护系统的运行性能都已更改。这种变化引起的主要不利影响是：系统运行期间保护装置的实际性能以及保护范围的衰减。这种衰减现象特别反映在原始保护范围内设备的单一保护系统中，不及时的继电保护的发生，滞后和其他不良现象。因此，当风电场接入电网时，由于其自身的运行特性，将合理地提高风电场的整体运行安全性，并减少对电网的安全影响。在系统运行期间，设计人员应注意构建对称的风电场继电保护配置，并合理安装相关控制组件，以确保系统安全保护性能的有效发挥。
四、结束语
随着新能源技术的不断发展，风力发电技术在整个电网系统中的作用将越来越重要。 风电场连接到电网系统后，会对整个继电保护装置产生重大影响。 在规划网格系统和继电保护配置时，必须考虑配置的设备的特性以及整个系统的相关性能。 这可以有效地降低故障发生的效率，使得整个网格系统效果更好。
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