摘要：在“碳達(dá)峰"中、在“碳中和"的雙碳背景下，新能源將作為新電力系統(tǒng)供電的主體，以避免化石能源直接燃燒引起的氣候變化。為了保證新電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，配備微機(jī)保護(hù)裝置和電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，有效監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)記錄電力系統(tǒng)故障的位置和性質(zhì)，為快速處理故障提供有效的參考信息。本文介紹的防孤島保護(hù)裝置和電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置可以為高碑店沼氣發(fā)電項(xiàng)目的不同對(duì)象提供相應(yīng)的保護(hù)，可以大大提高變電站的運(yùn)行安全性

關(guān)鍵詞：新能源；沼氣發(fā)電；防孤島保護(hù)裝置；電力質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置

1項(xiàng)目概況

高碑店污水處理廠位于北京市朝陽區(qū)高碑店鄉(xiāng)。它不僅是北京一家大型污水處理廠，也是di三大污水處理廠。1993年10月24日，高碑店污水處理廠一期工程竣工投產(chǎn)，處理能力50萬立方米/d。二期工程于1999年底竣工投產(chǎn)，處理能力為100萬立方米/d。北京市每天產(chǎn)生250多萬噸污水，近一半的污水在這里進(jìn)行處理。高碑店污水處理廠污水系統(tǒng)流域面積96平方公里，服務(wù)人口240萬人，占地68公頃，匯集了北京市南部大部分生活污水、東郊工業(yè)區(qū)、大shi館區(qū)和化工道路的所有污水。

該項(xiàng)目位于北京市朝陽區(qū)高碑店鎮(zhèn)小郊亭社區(qū)小郊亭村1號(hào)高碑店污水處理廠。高碑店污水處理廠有三個(gè)總配電室，分別是高碑店污水總配電室、高碑店再生水廠總配電室和高碑店水廠總配電室。電纜進(jìn)出線為下線和下線。

2產(chǎn)品需求

沼氣發(fā)電系統(tǒng)與用戶配電網(wǎng)的連接，包括諧波、電壓偏差、電壓波動(dòng)、電壓不平衡等，都會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。同時(shí)，本項(xiàng)目電站應(yīng)具備快速檢測(cè)孤島、斷開與電網(wǎng)連接的能力。此外，當(dāng)10kV線路出現(xiàn)短路故障時(shí)，線路保護(hù)應(yīng)能快速移動(dòng)，以滿足故障時(shí)快速可靠的故障切除要求。

該項(xiàng)目為沼氣發(fā)電，“自發(fā)使用，剩余電量不接入互聯(lián)網(wǎng)"。因此，在進(jìn)線柜中配備AM5SE-IS防孤島保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)反向功率保護(hù)和失壓保護(hù)功能，并與本段發(fā)電并網(wǎng)柜實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖；配備APView500電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，監(jiān)測(cè)電網(wǎng)側(cè)電能質(zhì)量是否正常，如電壓閃變、電壓中斷、電壓暫降等。AM5SE-F線路保護(hù)裝置配置在并網(wǎng)柜中，實(shí)現(xiàn)過流、零流等保護(hù)功能，并與本段進(jìn)線和母聯(lián)柜實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。APV狀態(tài)500PV電能質(zhì)量在發(fā)電柜中配置

這些設(shè)備主要通過以下功能實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓柜設(shè)備運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控和保護(hù)：

3產(chǎn)品方案

沼氣發(fā)電項(xiàng)目共有三個(gè)總配電室，即再生水區(qū)總變化1、再生水區(qū)總變化2和污水區(qū)總變化2。共安裝4臺(tái)內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組，10kV電壓等級(jí)的單母線分段系統(tǒng)通過4個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)連接到用戶內(nèi)部系統(tǒng)。電源系統(tǒng)圖和配置如下：

圖1再生水區(qū)總變一電氣總接線圖

圖2再生水區(qū)總變二電氣總接線圖

圖3污水區(qū)總變二電氣總接線圖

三座工程設(shè)有微機(jī)保護(hù)、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置的型號(hào)和數(shù)量如下：

4現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片

本項(xiàng)目燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組所需電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置安裝在屏幕上，污水區(qū)域總變?yōu)槎M(jìn)線柜安裝在屏幕上，其余產(chǎn)品分散安裝在高壓開關(guān)柜上。現(xiàn)場(chǎng)安裝如下圖所示。該項(xiàng)目已于2023年送電并正常運(yùn)行。

圖4設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片和組屏現(xiàn)場(chǎng)

5結(jié)語

隨著全球工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，人類生活將產(chǎn)生大量的溫室氣體排放，導(dǎo)致全球溫度上升。為了應(yīng)對(duì)氣候變化，“碳達(dá)峰"、“碳中和"已成為各國實(shí)現(xiàn)減排和應(yīng)對(duì)氣候變化的主要目標(biāo)和路徑。作為新電力系統(tǒng)供電的主體，新能源系統(tǒng)的可靠運(yùn)行非常重要。微型計(jì)算機(jī)保護(hù)裝置和在線電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置可以有效監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)記錄電力系統(tǒng)故障的位置和性質(zhì)，為快速處理故障提供有效的參考信息。本文介紹的微型計(jì)算機(jī)保護(hù)裝置和在線電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，不僅可以為高碑店沼氣發(fā)電項(xiàng)目的不同對(duì)象提供相應(yīng)的保障，而且可以提高供電的可靠性，降低整個(gè)項(xiàng)目的功率。

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