【关键词】弧光保护;新能源发电;母线保护
全国能源储量不断下降，而不可再生能源带来的环境问题也在逐渐加剧，这种情况导致人类必须加强可再生能源的开发，实现可持续发展战略目标。发达国家早将新能源技术纳入能源结构调整的重点项目中，而我国在大型电网的支持下，势必深入发展新能源发电。新能源发电种类繁多，太阳能、风力、燃料电池、生物质等发电模式，都属于新能源发电，而不同种类的发电类型，完全由机组导入直流网络，在进入交流系统后，会改变现有的电网结构。系统故障后，继电保护行为也会受到影响，而传统的继电保护装置，只能对交流系统进行保护，但是直流与变流的保护仍然存在不足，为电力系统运行留下了安全隐患。在使用BS622弧光保护系统后，系统一旦发生弧光故障，操作人员可以快速处理，降低故障损失，为后期维护与回复供电提供帮助。
一、新能源发电系统
太阳能发电是国内常见的新能源发电系统，通过半导体将太阳光转化为电能，根据电网与系统的关系，可以划分为独立电网系统与并网系统。独立电网系统对电网要求较低，所以在偏远地区的应用较为普及。并网系统对电网要求较高，太阳能系统可以代替正常电网，实现功率提升与功率馈送。太阳能电池可以连接负载，在其中不添加储能设备，这种系统称为直接耦合系统，但是在阴天与夜晚该系统无法提供能量，所以还需添加蓄电池，太阳能并网系统使用储能装置、电子变流器、系统控制器组成。风力发电包含两大类型：可以实现独立运行、无需接网的离网型设备，需要接入电网系统的并网型设备。离网型装置发电规模小，主要在偏远地区使用，搭配上发电技术与蓄电池可以解决部分地区供电问题。并网型设备负责大规模发电，电网覆盖范围较广，总发电量可达几兆瓦甚至几百兆瓦，一般的大规模风力发电场，发电设备都能达到几十甚至上千台发电机组。并网型设备可以获得大电网补偿与支撑，使风力资源得到充分的开发，也是国际上最重要的风力发电发展方向。
二、弧光保护系统
目前我国的弧光保护系统种类繁多，而成都比善科技研发的BS622弧光保护系统是国内使用较为广泛的系统。该保护系统通过紫外传感器采集弧光信号，并且通过FPGA处理光电与电流信号，在经过滤波、传输、编码后，通过高速浮点DSP对弧光与电流进行判别，通过双判据可以加快保护动作，而且保护可靠性要高于传统继电保护设备，可以填补国内关于母线保护的空白。BS622弧光保护系统使用快速继电器作为跳闸回路，系统可以检测小于2ms的出口跳闸时间，反应时间要远超过传统继电保护装置，可以控制开关柜弧光故障切除时间维持在10ms内，BS622弧光保护系统包括主控、弧光、电流、传感器等多个单元组成。
三、变流设备的弧光保护应用
新能源发电使用大功率电子元件作为变流设备，调整直流逆变符合并网要求。电子器件在开关状态时，状态变换频繁，所以电量信号会出现复杂波形，形态的稳定性较差。在安装BS622弧光保护系统后，可以单纯检测胡光信号，如果大功率元件因故障问题导致损坏，可以通过装置直接切断电源，电弧燃烧后就可以立刻切除故障，故障处理速度有着很大的提升，也可以恢复供电，降低发电损失。
在使用变流设备保护时，弧光保护使用光判据，在开关器件、储能电容、滤波电感设备上安装弧光探头，一旦设备损坏发生闪弧问题，可以通过弧光保护检测湖光信息，将跳闸信号维持在2ms内，切断直流电源，避免因设备损坏导致的其他设备事故，降低事故发生范围。
四、发电母线的弧光保护应用
新能源发电与传统发电的最大差别就是稳定性，太阳能根据光照时间决定变化情况，风能根据气压与天气因素决定变化情况，而风速则是随时变化的一种能源。这种特性决定了新能源发电系统的潮流变化，甚至在发电过程中，可能出现方向的变化，风力发电设备就可以在变化较大的环境中进行发电。并入新能源的原有发电系统提高了母线保护难度，不稳定的电压与潮流变化导致电量采集更加困难。采取弧光保护，可以将非电量的指标作为主判据，而电流突变量则成为辅助判据，这些因素并不会受到太阳能与机械能的影响。弧光保护的母线应用结构。
在保护阶段，弧光保护通过双判据采集进线处电流，在母线出现故障、损坏后，可以在10ms内切断输入电源，保证不会因为闪弧问题烧毁母线，电源系统的安全性也有很大提升。
五、结语
新能源发电技术不断成熟，其总体发电比例也在不断增加。新能源机组与传统发电机组截然不同的特性，导致弧光保护对电力系统运行的影响逐渐增加，而传统继电保护无法满足新型电网系统的发展需求，弧光保护以其众多的保护优势，逐渐在新型电网系统中得到应用。弧光保护可以加快保护速度，在实际发电系统的应用过程中，可以发现使用弧光保护系统后，电网系统稳定性与可靠性均有极大提升，母线运行更加安全，非常适合在新能源发电中进行应用。
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