安科瑞 鮑靜君

　　摘 要：在“碳達峰",、“碳中和"的雙碳背景下,，為了避免化石能源的直接燃燒導致氣候變化，新能源將作為新型電力系統(tǒng)供電的主體,。為了保證新型電力系統(tǒng)的可靠運行,，配置微機保護裝置和電能質量在線監(jiān)測裝置有效監(jiān)測電力系統(tǒng)的運行狀況，并實時記錄電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的位置及性質,，從而為故障的快速處理提供有效的參考信息,。本文介紹的防孤島保護裝置和電能質量在線監(jiān)測裝置,，可以針對高碑店沼氣發(fā)電項目中不同的對象提供相應的保護,，能大大提高變電站運行的可靠性、安全性和供電質量,，有利于實現(xiàn)變電站綜合自動化,，實現(xiàn)無人或少人值班。

　　關鍵詞：新能源,；沼氣發(fā)電,；防孤島保護裝置；電能質量在線監(jiān)測裝置

　　1 項目概況

　　高碑店污水處理廠位于北京市朝陽區(qū)高碑店鄉(xiāng)境內,。是北京市較大的污水處理廠,，也是我國第三大的污水處理廠。高碑店污水處理廠一期工程于1993年10月24日竣工投產,，處理能力50萬立方米/d,。二期工程于1999年年底竣工投產，處理能力為100萬立方米/d,。北京市每天產生污水 250 多萬噸,，近一半的污水在這里進行處理。高碑店污水處理廠污水系統(tǒng)流域面積96平方公里,，服務人口240萬人,，占地68公頃，匯集北京市南部地區(qū)的大部分生活污水,、東郊工業(yè)區(qū)和化工路的全部污水,。

　　本項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號高碑店污水處理廠內,。高碑店污水處理廠內有3座總配電室，分別為高碑店污水總配電室,、高碑店再生水廠總配電室,、高碑店水廠總配電室。電纜進出線方式為下進線下出線,。

　　2 產品需求

　　本沼氣發(fā)電系統(tǒng)接入用戶配電網會對當地電網的電能質量產生一定的影響,，包括諧波、電壓偏差,、電壓波動和電壓不平衡度等方面,。同時本項目電站應具備快速檢測孤島并斷開與電網連接的能力。且當10kV線路發(fā)生短路故障時,，線路保護應能快速動作,，滿足故障時快速可靠切除故障的要求。

　　該項目為沼氣發(fā)電,，“自發(fā)自用,、余電不上網"，故在進線柜配置AM5SE-IS防孤島保護裝置,，實現(xiàn)逆功率保護,、失壓保護功能，并與本段發(fā)電并網柜實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖,；配置APView500電能質量在線監(jiān)測裝置監(jiān)測電網側電能質量是否正常,，如電壓閃變、電壓中斷,、電壓暫降等,。在并網柜配置AM5SE-F線路保護裝置，實現(xiàn)過流,、零流等保護功能,，并與本段進線及母聯(lián)柜實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。在發(fā)電機柜配置APView500PV電能質量在線監(jiān)測裝置監(jiān)測發(fā)電側電能質量情況,，如諧波,、電壓偏差、頻率偏差等,。當供電系統(tǒng)上產生逆功率,、失壓、過流等故障及電能質量異?，F(xiàn)象時,，保護裝置和電能質量監(jiān)測裝置都會及時反饋。

　　這幾款裝置主要通過以下功能實現(xiàn)對高壓柜的設備運行情況實時監(jiān)視和保護：

　　3 產品方案

　　該沼氣發(fā)電項目共有3個總配電室,，分別為再生水區(qū)總變一,、再生水區(qū)總變二和污水區(qū)總變二,。共安裝4臺內燃發(fā)電機組，通過4個并網點,，采用10kV電壓等級的單母線分段系統(tǒng)接入用戶內部系統(tǒng),。供電系統(tǒng)圖及配置如下：

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

　　3座工程所設微機保護、電能質量在線監(jiān)測裝置型號與數量如下：

　　4 現(xiàn)場安裝圖片

　　本項目燃氣發(fā)電機組所需電能質量在線監(jiān)測裝置組屏安裝,，污水區(qū)總變二進線柜裝置組屏安裝,，其余產品就地分散安裝在高壓開關柜上，現(xiàn)場安裝如下圖所示,，該項目已于2023年送電使用,，運行正常。

圖4 裝置就地和組屏現(xiàn)場安裝圖片

　　5 結語

　　隨著全球工業(yè)化和城市化的加快,，人類生活會產生大量的溫室氣體排放,，導致全球氣溫不斷上升。為了應對氣候的變化,，“碳達峰",、“碳中和"成為了各國實現(xiàn)減排和應對氣候變化的主要目標和路徑。新能源作為新型電力系統(tǒng)供電的主體,，其系統(tǒng)的可靠運行是至關重要的,。微機保護裝置和電能質量在線監(jiān)測裝置能有效監(jiān)測電力系統(tǒng)的運行狀況，并實時記錄電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的位置及性質,，從而為故障的快速處理提供有效的參考信息,。本文介紹的微機保護裝置和電能質量在線監(jiān)測裝置,，可以針對高碑店沼氣發(fā)電項目中不同的對象提供相應的保障,，不但提高了供電的可靠性，使整個配電工程實現(xiàn)了綜合自動化,，還有效地降低了工作人員的勞動強度,。

　　參考文獻

　　[1] 安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2020.6月版

　　[2] 安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統(tǒng)設計與產品二次原理圖集.2020.10月版

　　[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.11月版