考慮Chopper動作的雙饋風(fēng)電機組故障特性及其對線路保護的影響.pdf

1、大規(guī)模風(fēng)電接入會對電力系統(tǒng)運行帶來較大影響，尤其是大規(guī)模雙饋風(fēng)電系統(tǒng)接入后，短路時其故障特性會對按照傳統(tǒng)同步機系統(tǒng)故障特性配置的繼電保護元件的正確動作帶來影響。隨著規(guī)模化風(fēng)電的不斷發(fā)展，亟需對風(fēng)電系統(tǒng)短路電流特性及其對繼電保護的影響機理進行深入研究，采取改善措施以保證發(fā)生短路時繼電保護元件區(qū)內(nèi)不拒動、區(qū)外不誤動，且有足夠的靈敏度裕度。本文針對該問題的研究分兩個部分，先對考慮直流卸荷電路(Chopper)作用下雙饋風(fēng)電機組的短路電流特性進

2、行研究，其次探究了雙饋風(fēng)電短路電流特性對繼電保護算法及穩(wěn)態(tài)量距離和縱差保護的影響。
　　直流母線加入卸荷電路以保護轉(zhuǎn)子側(cè)變頻器是一種較常用的雙饋風(fēng)電機組(DFIG)低電壓穿越改造方案。Chopper動作會對DFIG的短路電流特性產(chǎn)生較大影響，而目前對稱故障下DFIG短路電流特性的研究主要是以故障后立即投入Crowbar為前提，對于Chopper動作下的DFIG短路電流特性研究幾乎沒有，故而難以分析其作用下DFIG的短路電流特性對系

3、統(tǒng)中保護動作可靠性和設(shè)備安全的影響。本文類比DFIG故障后投入Crowbar保護的分析思路一轉(zhuǎn)子回路串入電阻，通過分析對稱故障后Chopper動作下的轉(zhuǎn)子電流回路，將Chopper動作后被閉鎖的轉(zhuǎn)子側(cè)變頻器和直流卸荷電路等效為可變電阻，分析了該等效電阻的阻值隨電壓跌落程度和故障前轉(zhuǎn)差率的變化規(guī)律。根據(jù)故障后DFIG的磁鏈、電壓關(guān)系通過數(shù)學(xué)解析方法得到了Chopper動作下對稱故障電流解析表達(dá)式，并通過仿真驗證了該計算表達(dá)式的有效性。

4、r>　　此外，本文根據(jù)已得雙饋風(fēng)電短路電流特性，研究了該特性電流對穩(wěn)態(tài)量距離和縱差保護的影響。區(qū)別于傳統(tǒng)同步機，雙饋風(fēng)力發(fā)電機組的短路電流頻率成分較為特殊，含有比例較大的衰減轉(zhuǎn)速頻率分量，該種以間諧波形式存在的頻率分量會給微機保護中負(fù)責(zé)基頻相量提取的離散快速傅氏算法(DFT)帶來誤差，從而可能給保護動作的可靠性和靈敏性帶來影響。對于距離保護，考慮到風(fēng)電場一般具有較強的弱饋性，特別是送出線發(fā)生非金屬性短路時，會對距離保護測量阻抗甚至動作行