含雙饋風力發(fā)電機組的配電網(wǎng)保護與控制研究.pdf

1、雙饋風力發(fā)電機組因其控制策略靈活、勵磁變換器容量小和有功無功功率解耦控制，近年來被廣泛接入到配電網(wǎng)中。雙饋機組的故障特性受故障穿越控制策略、轉(zhuǎn)速、端口參數(shù)等多種因素影響，饋出短路電流的成分、衰減特性等均發(fā)生很大變化，其故障特性有待深入研究。一旦配網(wǎng)發(fā)生故障，保護可能會發(fā)生誤動或拒動。因此，含雙饋機組接入的配電網(wǎng)保護成為當前研究的重點。
　　若故障時切除大量雙饋機組，將對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行和供電可靠性帶來沖擊。故新的電網(wǎng)規(guī)程要求風電機組

2、根據(jù)并網(wǎng)方式和自身電氣特點能夠進行故障穿越運行。目前普遍采用的撬棒保護雖能抑制轉(zhuǎn)子過電流，但并不滿足我國關(guān)于故障穿越的要求，即在故障時向電網(wǎng)輸送無功以支撐系統(tǒng)電壓，因而面臨著新的挑戰(zhàn)。本文以含雙饋風力發(fā)電機組的配電網(wǎng)為研究對象，主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)推導出雙饋風電機組三相短路電流的解析式。對三相短路時轉(zhuǎn)速、功率和撬棒的過渡過程進行了仿真分析，并分析了定轉(zhuǎn)子磁鏈的暫態(tài)過程，進而推導出雙饋機組饋出短路電流的表達式，理論與

3、仿真的對比證實了解析式的正確性。同時分析了轉(zhuǎn)速頻率電流量的特征。
　　(2)提出了連續(xù)小波變換和離散小波變換相結(jié)合的電力系統(tǒng)諧波檢測和提取方法。將兩種小波變換結(jié)合使用，采用連續(xù)小波變換對轉(zhuǎn)速頻率電流量進行了檢測，得到諧波的頻率，采用離散小波變換進行頻帶分割，對轉(zhuǎn)速頻率電流量進行了提取。仿真表明此方法對于頻率接近的整次諧波和間諧波也具有較高的精度。
　　(3)提出了基于轉(zhuǎn)速頻率電流量的配電網(wǎng)線路保護原理。對含雙饋機組接入的配電

4、網(wǎng)，分析了故障時轉(zhuǎn)速頻率電流量的特性。得出:在本線路區(qū)內(nèi)故障時只有一側(cè)檢測到轉(zhuǎn)速頻率衰減交流電流;而在本線路區(qū)外故障時，兩側(cè)都檢測到或都檢測不到轉(zhuǎn)速頻率衰減交流電流?；诖颂岢隽吮Ｗo原理，并構(gòu)建了保護方案。該保護方案具有只需電流量、只傳輸邏輯量、不需兩端同步采樣的優(yōu)點。仿真結(jié)果表明該保護原理對于不同位置、不同過渡電阻、不同類型、不同轉(zhuǎn)速和不同撬棒阻值下的短路都能夠準確區(qū)分出區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障。
　　(4)提出了雙饋風電機組的混合型故障