摘要：在“碳達峰"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)的可靠運行，配備微機保護裝置和電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置，有效監(jiān)測電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，實時記錄電力系統(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裝置和電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置可以為高碑店沼氣發(fā)電項目的不同對象提供相應的保護，可以大大提高變電站的運行安全性

關鍵詞：新能源；沼氣發(fā)電；防孤島保護裝置；電力質(zhì)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)。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。高碑店污水處理廠有三個總配電室，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、電壓不平衡等，都會對當?shù)仉娋W(wǎng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。同時，本項目電站應具備快速檢測孤島、斷開與電網(wǎng)連接的能力。此外，當10kV線路出現(xiàn)短路故障時，線路保護應能快速移動，以滿足故障時快速可靠的故障切除要求。

該項目為沼氣發(fā)電，“自發(fā)使用，剩余電量不接入互聯(lián)網(wǎng)"。因此，在進線柜中配備AM5SE-IS防孤島保護裝置，實現(xiàn)反向功率保護和失壓保護功能，并與本段發(fā)電并網(wǎng)柜實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖；配備APView500電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置，監(jiān)測電網(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線路保護裝置配置在并網(wǎng)柜中，實現(xiàn)過流、零流等保護功能，并與本段進線和母聯(lián)柜實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。APV狀態(tài)500PV電能質(zhì)量在發(fā)電柜中配置

這些設備主要通過以下功能實現(xiàn)對高壓柜設備運行情況的實時監(jiān)控和保護：

3產(chǎn)品方案

沼氣發(fā)電項目共有三個總配電室，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臺內(nèi)燃發(fā)電機組，10kV電壓等級的單母線分段系統(tǒng)通過4個并網(wǎng)點連接到用戶內(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

三座工程設有微機保護、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置的型號和數(shù)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(zhì)量在線監(jiān)測裝置安裝在屏幕上，污水區(qū)域總變?yōu)槎M線柜安裝在屏幕上，其余產(chǎn)品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年送電并正常運行。

圖4設備現(xiàn)場安裝圖片和組屏現(xiàn)場

5結(jié)語

隨著全球工業(yè)化和城市化進程的加快，人類生活將產(chǎn)生大量的溫室氣體排放，導致全球溫度上升。為了應對氣候變化，“碳達峰"、“碳中和"已成為各國實現(xiàn)減排和應對氣候變化的主要目標和路徑。作為新電力系統(tǒng)供電的主體，新能源系統(tǒng)的可靠運行非常重要。微型計算機保護裝置和在線電能質(zhì)量監(jiān)測裝置可以有效監(jiān)測電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，實時記錄電力系統(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。本文介紹的微型計算機保護裝置和在線電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，不僅可以為高碑店沼氣發(fā)電項目的不同對象提供相應的保障，而且可以提高供電的可靠性，降低整個項目的功率。

參考文獻

[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)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(chǎn)品二次原理圖集.2020.10月版

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