風電場繼電保護配置與整定研究.pdf

1、近年來，風電場的建設與發(fā)展越來越快，而被廣泛使用的雙饋風電機組(DFIG)，由于其控制策略、故障類型、故障位置、接入容量、接入方式等不同，受暫態(tài)特性影響，雙饋風機表現(xiàn)的“多態(tài)性”極大的削弱了風電場的保護裝置，即不能再使用傳統(tǒng)的繼電保護配置。因此，亟需深入探究其復雜的暫態(tài)特性并提出切實可行的繼電保護新方案。本文在研究DFIG并網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學模型的基礎上，建立了基于不同控制策略的雙饋風機模型并分析了不同控制策略下的故障暫態(tài)特性，深入剖析短路電流

2、各分量與轉差率的關系，結合風電場制定了保護配置方案和整定原則，提出了集電線保護策略、仿真驗證了風電場廣域保護方案。
　　雙饋風機變流器具有多種控制策略，本文選擇了矢量控制和直接功率控制兩種控制策略進行數(shù)學建模及仿真建模，并利用這兩套仿真模型分析了穩(wěn)態(tài)運行特性和故障暫態(tài)特性，根據(jù)仿真結果詳細對比分析了不同控制策略下穩(wěn)態(tài)運行特性及故障暫態(tài)特性的異同并給出了合理解釋。
　　針對雙饋風機短路電流特性受到許多因素影響的問題，本文重點探

3、究了故障前雙饋風機的運行情況對故障期間撬棒投入的短路電流各分量的影響。推導了定子短路電流和轉子短路電流的解析表達式，分析了轉差率對短路電流中周期分量、暫態(tài)直流分量及衰減轉速頻率分量的影響。
　　其次，本文針對風電場內(nèi)集電線路電流保護的不足，提出了一種能夠與風電機組LVRT能力相配合，同時與箱變保護的熔斷器相配合的自適應反時限低電壓方向保護策略，能夠快速、準確及有效地切除故障。
　　最后，開創(chuàng)性的把廣域保護應用到風電場保護中，