風(fēng)電場短路故障特性及其短路電流計算方法的研究.pdf

1、雙饋風(fēng)力發(fā)電機組作為當(dāng)前商業(yè)應(yīng)用最廣泛的風(fēng)力發(fā)電機型，在國內(nèi)已并網(wǎng)運行的風(fēng)電場中大量采用。雙饋風(fēng)電機組對系統(tǒng)內(nèi)各種故障擾動很靈敏，在風(fēng)電場發(fā)生短路故障期間，雙饋風(fēng)電機組與電網(wǎng)的相互影響會造成風(fēng)電場與電網(wǎng)的暫態(tài)特性發(fā)生顯著變化。在以雙饋風(fēng)電機組為主的風(fēng)電場大規(guī)模并網(wǎng)背景下，風(fēng)電場的短路故障特性對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行構(gòu)成了很大的挑戰(zhàn)，需要對各種短路故障下風(fēng)電場與電網(wǎng)的暫態(tài)響應(yīng)過程進(jìn)行深入分析和仿真驗證，為風(fēng)電場及電網(wǎng)的安全運行提供參考建議。<

2、br>　　目前，國內(nèi)外電力系統(tǒng)關(guān)于短路電流的計算方法及軟件都已相當(dāng)成熟，但大都不包含風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。隨著風(fēng)電注入功率的不斷增加，準(zhǔn)確地計算風(fēng)電場短路電流對電氣設(shè)備選型、繼電保護(hù)整定與校驗有直接影響，因而將風(fēng)電場作為獨立系統(tǒng)進(jìn)行短路電流計算具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文首先在雙饋風(fēng)力發(fā)電機電壓、磁鏈及轉(zhuǎn)矩方程的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了雙饋風(fēng)力發(fā)電機的三階動態(tài)模型，分析了雙饋風(fēng)力發(fā)電機的短路電流特性，并研究了雙饋風(fēng)電機組網(wǎng)側(cè)換流器對雙饋風(fēng)電機組短

3、路電流的影響，為后續(xù)研究墊定基礎(chǔ)。
　　其次在DlgSILENT/Powerfactory仿真工具上建立了含風(fēng)電場的某地區(qū)實際電網(wǎng)仿真模型。針對風(fēng)電場并網(wǎng)點、場內(nèi)、電網(wǎng)側(cè)發(fā)生三相與單相接地短路故障后風(fēng)電場與電網(wǎng)側(cè)各變量的暫態(tài)變化進(jìn)行仿真分析，仿真中雙饋風(fēng)電機組網(wǎng)側(cè)換流器無功分別采用單位功率因數(shù)與恒電壓兩種不同控制策略。通過仿真發(fā)現(xiàn)，對于不同的故障點及故障類型，風(fēng)電場與電網(wǎng)所對應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)存在明顯差異，同時雙饋風(fēng)電機組網(wǎng)側(cè)換流器無功