在新能源發(fā)電領(lǐng)域，光伏電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行依賴(lài)于精準(zhǔn)的繼電保護(hù)定值設(shè)置。作為電力系統(tǒng)的“安全屏障”，合理的定值參數(shù)能確保故障時(shí)保護(hù)裝置快速響應(yīng)，避免設(shè)備損壞與電網(wǎng)波動(dòng)。本文結(jié)合工程實(shí)踐，從技術(shù)原理、核心設(shè)備定值策略、特殊保護(hù)配置及校驗(yàn)機(jī)制等維度，系統(tǒng)解析光伏電站繼電保護(hù)定值的全流程設(shè)置方法。

一、前期籌備：筑牢定值設(shè)置的數(shù)據(jù)與規(guī)范根基

（一）標(biāo)準(zhǔn)體系與技術(shù)依據(jù)

光伏電站繼電保護(hù)定值需嚴(yán)格遵循多層級(jí)技術(shù)規(guī)范：

• 基礎(chǔ)規(guī)范：以《光伏發(fā)電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)程》為綱領(lǐng)，明確保護(hù)裝置的配置原則與動(dòng)作特性；參考《3kV~110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程》，規(guī)范過(guò)流、零序等保護(hù)的配合邏輯。

• 設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)合保護(hù)裝置說(shuō)明書(shū)、主設(shè)備銘牌參數(shù)（如變壓器短路阻抗、CT變比）及電氣設(shè)計(jì)圖紙，確保定值與設(shè)備特性匹配。

（二）關(guān)鍵參數(shù)采集與系統(tǒng)建模

1. 設(shè)備參數(shù)建檔

建立包含主變（額定容量/接線(xiàn)方式）、箱變（高低壓側(cè)額定電流）、SVG（無(wú)功補(bǔ)償容量）等設(shè)備的參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。例如，100MW農(nóng)光互補(bǔ)項(xiàng)目中，主變額定容量100000kVA、短路阻抗10.5%、CT變比1200/1等參數(shù)，直接影響差動(dòng)保護(hù)與后備保護(hù)的計(jì)算模型。

2. 短路電流場(chǎng)景分析

通過(guò)系統(tǒng)提供的大/小方式阻抗（如110kV系統(tǒng)大方式正序阻抗2.0902、零序阻抗3.8063），基于標(biāo)幺值法計(jì)算不同故障類(lèi)型的短路電流：

• 三相短路：110kV母線(xiàn)最大短路電流2401.97A，35kV母線(xiàn)4969.27A；

• 兩相短路：110kV母線(xiàn)最小短路電流898.35A，35kV母線(xiàn)2283.19A。

上述數(shù)據(jù)為保護(hù)靈敏度校驗(yàn)提供核心依據(jù)。

二、核心設(shè)備定值策略：差異化配置與協(xié)同保護(hù)

（一）主變壓器保護(hù)：差動(dòng)與后備保護(hù)的協(xié)同機(jī)制

1. 差動(dòng)保護(hù)核心參數(shù)

• 啟動(dòng)電流：按“躲過(guò)正常不平衡電流”原則，綜合CT比誤差（5P型取0.01×2）、調(diào)壓誤差（10%）及變比不匹配誤差（5%），計(jì)算公式為 \(I_{d0}=K_{rel}×(K_{er}+\Delta U+\Delta m)I_{b2n}\)，工程中常取0.3~0.6倍額定二次電流（如本例取0.5倍，即0.21A）。

• 速斷電流：針對(duì)勵(lì)磁涌流，按3~6倍額定電流整定（100000kVA變壓器取6倍，即2.52A），確?？胀蹲儔浩鲿r(shí)不誤動(dòng)。

• 二次諧波制動(dòng)：制動(dòng)系數(shù)設(shè)為15%~20%，通過(guò)識(shí)別差流中二次諧波占比，抑制涌流干擾。

2. 后備保護(hù)配置

• 復(fù)壓過(guò)流保護(hù)：I段與低壓側(cè)過(guò)流保護(hù)配合（配合系數(shù)1.2），II段按1.3倍額定電流躲過(guò)正常負(fù)荷，經(jīng)70V低電壓與8V負(fù)序電壓閉鎖，提升故障識(shí)別精度。

• 零序保護(hù)：根據(jù)調(diào)度要求設(shè)置I/II段，I段按末端接地故障靈敏度（靈敏系數(shù)≥3）整定，II段與出線(xiàn)零序末段配合，時(shí)間級(jí)差0.3~0.5s。

（二）母線(xiàn)與線(xiàn)路保護(hù)：邊界故障的快速響應(yīng)

1. 35kV母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)

• 啟動(dòng)電流取“最小故障靈敏度”與“最大負(fù)荷電流”中的較大值（如2283.19A/2=1141.6A 與1.5×1560.5A=2340.75A，最終取2340.75A），確保母線(xiàn)故障時(shí)靈敏啟動(dòng)。

• CT斷線(xiàn)告警定值設(shè)為0.08倍基準(zhǔn)電流（0.08A），閉鎖定值0.1A，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流回路異常。

2. 光伏進(jìn)線(xiàn)保護(hù)（以35kV集電線(xiàn)為例）

• 過(guò)流I段：按7倍最大負(fù)荷電流躲過(guò)合閘涌流（如#1進(jìn)線(xiàn)449.41A×7=3145.87A），同時(shí)滿(mǎn)足遠(yuǎn)端箱變故障靈敏度（靈敏系數(shù)≥2），取兩者較大值。

• 零序保護(hù)：I段按3倍接地電阻故障電流整定（200A/3=66.67A），II段躲電容電流（48.1A），時(shí)間分別為0.1s與0.4s，實(shí)現(xiàn)接地故障的分級(jí)切除。

（三）輔助設(shè)備保護(hù)：細(xì)節(jié)場(chǎng)景的精準(zhǔn)覆蓋

• SVG保護(hù)：過(guò)流I段按4倍額定電流（936A）躲過(guò)投入涌流，II段取2倍額定電流（468A）防止過(guò)載；零序保護(hù)靈敏系數(shù)設(shè)為3，匹配中性點(diǎn)低電阻接地系統(tǒng)特性。

• 站用變與接地變：過(guò)流保護(hù)按10倍額定電流躲過(guò)勵(lì)磁涌流（站用變49A、接地變70A），零序保護(hù)結(jié)合接地電阻阻值（106.8Ω）計(jì)算故障電流，確保站用電系統(tǒng)安全。

三、特殊保護(hù)裝置：應(yīng)對(duì)復(fù)雜工況的定制化方案

（一）防孤島保護(hù)：電網(wǎng)脫離時(shí)的快速解列

依據(jù)《光伏發(fā)電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范》，設(shè)置多段式解列保護(hù)：

• 頻率保護(hù)：低頻解列I段47Hz/0.2s、II段48Hz/0.5s；過(guò)頻解列I段51.5Hz/0.5s、II段52Hz/0.2s，防止孤島運(yùn)行時(shí)頻率異常。

• 電壓保護(hù)：低壓解列70V/2.0s（0.7倍額定電壓），過(guò)壓解列130V/0.2s、125V/0.5s，覆蓋電壓驟升驟降場(chǎng)景。

（二）頻率電壓保護(hù)：系統(tǒng)波動(dòng)的分級(jí)響應(yīng)

• 低頻啟動(dòng)定值48.5Hz，低壓?jiǎn)?dòng)定值80V（0.8倍額定電壓），通過(guò)“啟動(dòng) - 判別 - 動(dòng)作”三級(jí)邏輯，結(jié)合滑差閉鎖（0.2Hz/s）避免暫態(tài)干擾誤動(dòng)。

• 配置兩段式解列時(shí)間，如低壓解列I段70V/2s、II段60V/0.5s，根據(jù)電壓跌落程度分級(jí)切除負(fù)荷。

四、校驗(yàn)與優(yōu)化：從理論計(jì)算到工程落地的閉環(huán)管控

（一）靈敏度與選擇性校驗(yàn)

• 靈敏度：主變復(fù)壓過(guò)流II段靈敏度 \(K_{sen}=I_{k.min}/I_{op}=848.26/687.08 = 1.23\)（≥1.2），滿(mǎn)足規(guī)程要求；箱變過(guò)流保護(hù)靈敏度均＞1.5，確保末端故障可靠動(dòng)作。

• 選擇性：上下級(jí)保護(hù)時(shí)間級(jí)差≥0.3s（如主變過(guò)流I段0.6s、集電線(xiàn)過(guò)流I段0.3s），避免越級(jí)跳閘。

（二）傳動(dòng)試驗(yàn)與動(dòng)態(tài)優(yōu)化

• 現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證：輸入定值后進(jìn)行分合閘試驗(yàn)、故障模擬（如三相短路、單相接地），檢查保護(hù)出口邏輯（如主變保護(hù)跳高低壓側(cè)斷路器）、動(dòng)作時(shí)間誤差（≤5%）。

• 迭代優(yōu)化：建立定值臺(tái)賬，根據(jù)電網(wǎng)阻抗變化（如新增光伏單元）重新計(jì)算短路電流，每季度復(fù)核保護(hù)定值，確保與系統(tǒng)運(yùn)行方式匹配。