安科瑞微电网保护及安全自动装置在北京高碑店

摘要：在“碳达峰"中、在“碳中和"的双碳背景下，新能源将作为新电力系统供电的主体，以避免化石能源直接燃烧引起的气候变化。为了保证新电力系统的可靠运行，配备微机保护装置和电能质量在线监测装置，有效监测电力系统的运行状态，实时记录电力系统故障的位置和性质，为快速处理故障提供有效的参考信息。本文介绍的防孤岛保护装置和电能质量在线监测装置可以为高碑店沼气发电项目的不同对象提供相应的保护，可以大大提高变电站的运行安全性

关键词：新能源；沼气发电；防孤岛保护装置；电力质量在线监测装置

1项目概况

高碑店污水处理厂位于北京市朝阳区高碑店乡。它不仅是北京一家大型污水处理厂，也是di三大污水处理厂。1993年10月24日，高碑店污水处理厂一期工程竣工投产，处理能力50万立方米/d。二期工程于1999年底竣工投产，处理能力为100万立方米/d。北京市每天产生250多万吨污水，近一半的污水在这里进行处理。高碑店污水处理厂污水系统流域面积96平方公里，服务人口240万人，占地68公顷，汇集了北京市南部大部分生活污水、东郊工业区、大shi馆区和化工道路的所有污水。

该项目位于北京市朝阳区高碑店镇小郊亭社区小郊亭村1号高碑店污水处理厂。高碑店污水处理厂有三个总配电室，分别是高碑店污水总配电室、高碑店再生水厂总配电室和高碑店水厂总配电室。电缆进出线为下线和下线。

2产品需求

沼气发电系统与用户配电网的连接，包括谐波、电压偏差、电压波动、电压不平衡等，都会对当地电网的电能质量产生一定的影响。同时，本项目电站应具备快速检测孤岛、断开与电网连接的能力。此外，当10kV线路出现短路故障时，线路保护应能快速移动，以满足故障时快速可靠的故障切除要求。

该项目为沼气发电，“自发使用，剩余电量不接入互联网"。因此，在进线柜中配备AM5SE-IS防孤岛保护装置，实现反向功率保护和失压保护功能，并与本段发电并网柜实现电气联锁；配备APView500电能质量在线监测装置，监测电网侧电能质量是否正常，如电压闪变、电压中断、电压暂降等。AM5SE-F线路保护装置配置在并网柜中，实现过流、零流等保护功能，并与本段进线和母联柜实现电气联锁。APV状态500PV电能质量在发电柜中配置

这些设备主要通过以下功能实现对高压柜设备运行情况的实时监控和保护：

3产品方案

沼气发电项目共有三个总配电室，即再生水区总变化1、再生水区总变化2和污水区总变化2。共安装4台内燃发电机组，10kV电压等级的单母线分段系统通过4个并网点连接到用户内部系统。电源系统图和配置如下：

图1再生水区总变一电气总接线图

图2再生水区总变二电气总接线图

图3污水区总变二电气总接线图

三座工程设有微机保护、电能质量在线监测装置的型号和数量如下：

4现场安装图片

本项目燃气发电机组所需电能质量在线监测装置安装在屏幕上，污水区域总变为二进线柜安装在屏幕上，其余产品分散安装在高压开关柜上。现场安装如下图所示。该项目已于2023年送电并正常运行。

图4设备现场安装图片和组屏现场

5结语

随着全球工业化和城市化进程的加快，人类生活将产生大量的温室气体排放，导致全球温度上升。为了应对气候变化，“碳达峰"、“碳中和"已成为各国实现减排和应对气候变化的主要目标和路径。作为新电力系统供电的主体，新能源系统的可靠运行非常重要。微型计算机保护装置和在线电能质量监测装置可以有效监测电力系统的运行状态，实时记录电力系统故障的位置和性质，为快速处理故障提供有效的参考信息。本文介绍的微型计算机保护装置和在线电能质量监测装置，不仅可以为高碑店沼气发电项目的不同对象提供相应的保障，而且可以提高供电的可靠性，降低整个项目的功率。

参考文献

[1] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.6月版

[2] 安科瑞35KV以及下变电所智能配电系统设计与产品二次原理图集.2020.10月版

[3] 安科瑞用户变电站综合自动化与运维解决方案.2021.11月版