計及機組交互影響的雙饋風電場短路電流特性研究.pdf

1、雙饋風電機組由于具有風能利用效率高、環(huán)境適應性強等優(yōu)點，已成為我國風力發(fā)電場中的主要機組。但是雙饋風電機組的暫態(tài)特性與傳統(tǒng)同步發(fā)電機具有較大的差異。準確獲取雙饋風電機組的故障電氣量將有助于并網(wǎng)風電系統(tǒng)的繼電保護整定、電氣設備選型等任務的實施。目前雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的短路電流特性研究主要集中于單機系統(tǒng)，且尚未形成統(tǒng)一的暫態(tài)分析方法，雙饋風電場內(nèi)機組交互作用對短路電流的影響也尚不清晰，因此有必要針對考慮風電機組交互作用下的雙饋風電場短路電流進

2、行相關的研究。
　　本文針對雙饋單機并網(wǎng)短路電流特性研究，提出了一種基于復頻域構建的雙饋風電機組暫態(tài)傳遞函數(shù)模型分析短路電流特性的新方法。推導出了雙饋風電機組定子電流與轉(zhuǎn)子電流的傳遞函數(shù)關系，在此基礎上，分別構建了計及變流器控制、計及撬棒保護兩種運行狀態(tài)下的雙饋風電機組暫態(tài)傳遞函數(shù)模型。揭示了不同運行狀態(tài)下輸出短路電流中各分量的產(chǎn)生機理，以及各激勵源之間的傳遞關系。基于構建的暫態(tài)傳遞函數(shù)模型，分別推導了計及變流器控制和計及撬棒保護

3、時雙饋單機并網(wǎng)的定子電流和轉(zhuǎn)子電流解析表達式。計算過程中將磁鏈和轉(zhuǎn)子電流考慮為閉環(huán)的傳遞關系，能夠更加準確反應電磁關系。據(jù)此詳細分析了變流器控制方式對短路電流的影響，發(fā)現(xiàn)了內(nèi)環(huán)控制器截止頻率對定、轉(zhuǎn)子電流具有顯著影響。仿真驗證了所建立表達式的準確性。建立了雙饋風電場故障等值模型，推導出機組交互影響下的風電機組短路電流較之不考慮機組交互影響的電流增量表達式。分析得到該短路電流增量與并網(wǎng)機組數(shù)目、系統(tǒng)阻抗、風電場參數(shù)、風電機組參數(shù)有關。通過