風(fēng)電場繼電保護配置與整定研究.pdf

1、近年來，風(fēng)電場的建設(shè)與發(fā)展越來越快，而被廣泛使用的雙饋風(fēng)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(fēng)機表現(xiàn)的“多態(tài)性”極大的削弱了風(fēng)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(fù)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(xué)模型的基礎(chǔ)上，建立了基于不同控制策略的雙饋風(fēng)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(zhuǎn)差率的關(guān)系，結(jié)合風(fēng)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(fēng)電場廣域保護方案。
　　雙饋風(fēng)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(xué)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(jié)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(fēng)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(fēng)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(dǎo)了定子短路電流和轉(zhuǎn)子短路電流的解析表達式，分析了轉(zhuǎn)差率對短路電流中周期分量、暫態(tài)直流分量及衰減轉(zhuǎn)速頻率分量的影響。
　　其次，本文針對風(fēng)電場內(nèi)集電線路電流保護的不足，提出了一種能夠與風(fēng)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(yīng)反時限低電壓方向保護策略，能夠快速、準(zhǔn)確及有效地切除故障。
　　最后，開創(chuàng)性的把廣域保護應(yīng)用到風(fēng)電場保護中，