新能源發(fā)電繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)程一、引言伴隨“雙碳”目標(biāo)推進(jìn)，光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，其電力電子化、間歇性、低慣量等特性對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提出全新挑戰(zhàn)。繼電保護(hù)作為保障新能源發(fā)電系統(tǒng)可靠并網(wǎng)、設(shè)備安全的核心技術(shù)，需建立適配其特性的技術(shù)規(guī)程，以規(guī)范設(shè)計(jì)、配置、運(yùn)維全流程，降低故障風(fēng)險(xiǎn)，提升新能源消納能力。本文結(jié)合行業(yè)實(shí)踐與技術(shù)發(fā)展，從核心原則、類(lèi)型化保護(hù)要求、配置規(guī)范、整定方法及運(yùn)維優(yōu)化等維度，解析新能源發(fā)電繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)程的關(guān)鍵要點(diǎn)。二、繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)程核心原則新能源發(fā)電繼電保護(hù)需在可靠性、選擇性、速動(dòng)性、靈敏性基礎(chǔ)上，充分適配新能源特性：（一）適配電力電子化特性新能源發(fā)電單元（如光伏逆變器、風(fēng)電變流器）故障電流受控制策略限制，呈現(xiàn)峰值低、衰減快的特征，需優(yōu)化保護(hù)判據(jù)（如采用基于暫態(tài)特征或模型識(shí)別的算法），避免傳統(tǒng)過(guò)流保護(hù)“拒動(dòng)”或“誤動(dòng)”。（二）兼顧并網(wǎng)與孤島安全需防止新能源發(fā)電系統(tǒng)脫離主網(wǎng)后形成“孤島運(yùn)行”，避免設(shè)備過(guò)壓/過(guò)流；同時(shí)保障電網(wǎng)故障時(shí)新能源單元的低電壓穿越（LVRT）能力，通過(guò)保護(hù)配合實(shí)現(xiàn)故障快速隔離與機(jī)組不間斷運(yùn)行。（三）分層分級(jí)保護(hù)協(xié)同新能源電站（場(chǎng)）需建立“設(shè)備級(jí)-匯集級(jí)-并網(wǎng)級(jí)”三級(jí)保護(hù)體系：設(shè)備級(jí)保護(hù)（如逆變器、風(fēng)機(jī)本體）快速切除故障；匯集/并網(wǎng)級(jí)保護(hù)（如集電線路、升壓變）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)故障隔離，避免故障蔓延。三、不同新能源類(lèi)型的保護(hù)技術(shù)要求（一）光伏電站繼電保護(hù)1.直流側(cè)保護(hù)針對(duì)光伏陣列串聯(lián)導(dǎo)致的直流過(guò)壓/過(guò)流，配置直流熔斷器（或直流斷路器），結(jié)合電壓/電流傳感器實(shí)現(xiàn)快速分?jǐn)?；需防范電弧故障（PV串并聯(lián)接頭松動(dòng)、絕緣破損），采用光纖測(cè)溫、局部放電監(jiān)測(cè)等技術(shù)輔助故障定位。2.交流側(cè)與并網(wǎng)保護(hù)逆變器出口配置過(guò)流、過(guò)壓、頻率異常保護(hù)，并網(wǎng)母線需設(shè)置孤島檢測(cè)裝置（如主動(dòng)頻移法AFD），避免非計(jì)劃孤島運(yùn)行；升壓變保護(hù)需適配光伏電站“弱電源”特性，優(yōu)化差動(dòng)保護(hù)制動(dòng)系數(shù)，防止區(qū)外故障誤動(dòng)。（二）風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)繼電保護(hù)1.風(fēng)機(jī)本體保護(hù)變槳系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)需配置超速、過(guò)溫、過(guò)振動(dòng)保護(hù)，變流器（如全功率變流器）需監(jiān)測(cè)直流母線過(guò)壓、IGBT故障，通過(guò)“軟切出”（逐步降低功率）或“硬切出”（直接脫網(wǎng)）快速隔離故障。2.集電線路與并網(wǎng)保護(hù)集電線路（多為35kV及以下）采用速斷、過(guò)流保護(hù)，需考慮風(fēng)機(jī)故障電流“多源疊加”特性（多臺(tái)風(fēng)機(jī)同時(shí)向故障點(diǎn)饋流），優(yōu)化定值以避免“無(wú)選擇性跳閘”；并網(wǎng)側(cè)需配置低電壓/高電壓穿越保護(hù)，結(jié)合SVG（靜止無(wú)功發(fā)生器）等裝置，在電網(wǎng)故障時(shí)維持機(jī)組并網(wǎng)，故障恢復(fù)后自動(dòng)重啟。四、保護(hù)配置與整定計(jì)算規(guī)范（一）保護(hù)配置層級(jí)設(shè)備級(jí)：光伏逆變器配置“過(guò)流+過(guò)壓+孤島”保護(hù)，風(fēng)電變流器配置“直流母線保護(hù)+IGBT故障保護(hù)”，風(fēng)機(jī)配置“超速+振動(dòng)”保護(hù)，變壓器配置“差動(dòng)+瓦斯+后備過(guò)流”保護(hù)。匯集級(jí)：集電線路配置“速斷+過(guò)流+零序過(guò)流”保護(hù)，匯集母線配置“母差（或不完全母差）+電壓/頻率異?！北Ｗo(hù)。并網(wǎng)級(jí)：升壓變高壓側(cè)配置“差動(dòng)+后備過(guò)流”保護(hù)，并網(wǎng)線路配置“距離+零序+失步”保護(hù)（適配新能源電站“弱饋”特性，優(yōu)化距離保護(hù)方向元件）。（二）整定計(jì)算方法1.故障電流特性分析利用電磁暫態(tài)仿真軟件（如PSCAD/EMTDC、RTDS），模擬新能源電站（場(chǎng)）不同故障場(chǎng)景下的電流、電壓波形，分析故障電流峰值、衰減特性（如光伏逆變器故障電流持續(xù)時(shí)間短、幅值低）。2.定值整定原則設(shè)備級(jí)保護(hù)：光伏逆變器過(guò)流保護(hù)定值需結(jié)合“最大連續(xù)運(yùn)行電流+逆變器過(guò)載能力”，風(fēng)電變流器過(guò)流定值需考慮“風(fēng)機(jī)故障電流疊加系數(shù)”（多臺(tái)風(fēng)機(jī)同時(shí)故障時(shí)的電流放大倍數(shù)）。系統(tǒng)級(jí)保護(hù)：并網(wǎng)線路距離保護(hù)需“弱化”方向元件（新能源電站故障時(shí)正序阻抗角變化大），采用“故障分量+暫態(tài)能量”判據(jù)提升靈敏性；零序保護(hù)需考慮新能源電站“低零序電流”特性，優(yōu)化啟動(dòng)值與動(dòng)作時(shí)間。五、運(yùn)維與檢測(cè)技術(shù)要求（一）日常巡檢與狀態(tài)監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置需具備自檢功能（如硬件故障、通信中斷告警），定期校驗(yàn)采樣精度、出口回路可靠性；采用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（如光纖傳感、無(wú)線測(cè)溫）監(jiān)測(cè)直流側(cè)接頭溫度、變壓器油色譜，提前預(yù)警絕緣故障。（二）故障分析與優(yōu)化故障后需結(jié)合故障錄波數(shù)據(jù)（記錄保護(hù)動(dòng)作前后的電流、電壓波形），分析保護(hù)動(dòng)作邏輯是否正確，優(yōu)化定值（如調(diào)整過(guò)流保護(hù)時(shí)限、孤島檢測(cè)閾值）；建立“保護(hù)-設(shè)備-電網(wǎng)”聯(lián)動(dòng)分析機(jī)制，針對(duì)頻繁動(dòng)作的保護(hù)，排查設(shè)備隱患（如光伏組件隱裂、風(fēng)機(jī)軸承磨損）。六、新技術(shù)應(yīng)用與規(guī)程發(fā)展趨勢(shì)（一）智能保護(hù)技術(shù)基于邊緣計(jì)算+物聯(lián)網(wǎng)，在風(fēng)機(jī)、逆變器端部署智能保護(hù)單元，實(shí)時(shí)采集設(shè)備狀態(tài)（如溫度、振動(dòng)、功率模塊狀態(tài)），自適應(yīng)調(diào)整保護(hù)定值（如根據(jù)光照強(qiáng)度、風(fēng)速優(yōu)化過(guò)流定值）。（二）廣域保護(hù)協(xié)同利用5G/光纖通信，實(shí)現(xiàn)新能源電站（場(chǎng)）與電網(wǎng)調(diào)度的保護(hù)信息交互，在電網(wǎng)故障時(shí)快速協(xié)調(diào)“切機(jī)/切負(fù)荷”與“低電壓穿越”策略，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。（三）數(shù)字孿生與仿真優(yōu)化構(gòu)建新能源電站（場(chǎng)）數(shù)字孿生模型，模擬極端故障場(chǎng)景（如多機(jī)故障、電網(wǎng)擾動(dòng)），驗(yàn)證保護(hù)配置與定值的可靠性，為規(guī)程修訂提供數(shù)據(jù)支撐。七、結(jié)語(yǔ)新能源發(fā)電繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)程需隨技術(shù)迭代持續(xù)完善，既要堅(jiān)守“四性”原則，又要突破傳統(tǒng)保護(hù)的思維定式，適配電力電子化、低慣量等新特性。通過(guò)分層分級(jí)的保護(hù)配置、精準(zhǔn)的整定計(jì)算、智能