双馈变速风电机组风电场对系统继电保护影响研究

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随着大容量风电场的并网运行,风电场对电网的影响越来越受到重视。由于风力发电机的控制技术和并网方式与现有的同步电机有很大差别,且两者在系统发生故障时的暂态特性有很大区别,故在系统故障时持续并网运行的风机将对原有的相关继电保护的动作特性产生一定的影响。这时研究风机并网对系统继电保护的影响就显得越发重要。  本文首先根据双馈风电机组的实际运行及其数学模型,对并网风机的稳态特性和暂态特性进行分析,得出其在低电压运行期间的故障电流频率将随风机故障前的运行工况偏移工频,加之风电场具有弱电源特性,使得正负序阻抗远大于零序阻抗,而接地故障时风电短路电流主要为零序分量。然后针对双馈式风电场的故障特性,为研究其对继电保护动作的影响,在PSCAD/EMTDC平台中搭建变压器保护模块、距离保护模块、选相模块、方向模块,通过仿真发现双馈式异步风电场对变压器保护和线路保护都会产生一定影响,造成误动。最后,在此仿真基础上对距离保护、方向元件提出了一些改进措施,并针对选相元件提出了基于弱电源侧稳态电压对称分量的选相元件改进措施并进行了验证。
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