十四五期间,风电行业已由高速发展阶段转变为以技术开发为中心的高质量发展阶段,以风电为代表的可再生能源仍是国家能源战略的重心,风电场的安全稳定运行对电力系统具有重要意义。集电线路跳闸事故是风电场对电力系统造成影响最具有代表性的事故,而集电线路保护整定值设置是引起风电场集电线路跳闸事故的重要原因。文章研究了集电线路过流自适应保护技术,改进优化现有集电线路保护方案,提高集电线路保护性能,为解决风电场集电线路跳闸事故提供了新思路。文章通过研究风电场集电线路保护配置及定值整定方案,分析了影响集电线路短路电流的因素,双馈风机的低电压穿越过程提供的无功补偿电流对集电线路保护整定值的可靠性的影响,并以某风电场为例,给出了集电线路保护整定值的计算方法。另外,研究了系统运行方式的变化对线路保护可靠性的影响。其次,为解决现阶段集电线路保护所存在的问题,利用自适应技术,提出适用于风电场集电线路的自适应保护方法,将过流Ⅰ段保护更改为带有电压修正系数的反时限电流保护,通过检测故障电流、故障后的母线电压在线整定动作时限,此方案有效解决了集电线路过流Ⅰ保护无法区分箱变高压侧熔断器内部故障的问题,改善了现阶段过流Ⅰ段保护灵敏度过大,选择性差的现状;过流Ⅱ段加装方向判别元件,有效解决了双馈风机低电压穿越电流可能引起保护误动的问题。改进现有零序Ⅱ段保护方案,采集故障时流过接地电阻的零序电流,当接地变零序保护启动时,自适应在线整定集电线路零序Ⅱ段保护定值,该方案能够降低两条及以上集电线路同时发生接地故障,接地变保护误动风险,有效杜绝事故范围扩大。使用自适应零序保护方案后,在集电线路同时发生过渡电阻接地故障时,有效防止故障范围的进一步扩大,降低接地变零序保护误动风险。最后,通过仿真软件PSCAD搭建了双馈风电场等值模型,经过实验验证了风电场集电线路自适应保护的最优性、正确性。仿真实验结果表明,自适应过流保护能够区分箱变高压侧熔断器至风机与线路末端至母线间的故障,当线路发生三相短路故障时,保护能够快速切除故障,优先保证继电保护的速动性,降低对电网及其他故障线路的影响。当线路末端发生两相短路故障时,应牺牲速动性以保证其选择性,过流保护通过动作时限延时正确区分故障区域;当风电场内接地变零序保护触发后,集电线路启用自适应零序Ⅱ段保护,根据采集的零序电流值,重新计算保护定值,降低接地变零序保护误动风险。