基于風電場LVRT特性的配電網保護方案研究.pdf

1、風電接入配電網改變了配電網的網架結構和潮流分布。含風電的配電網的短路電流的大小、流向和分布受風電場接入點、運行方式及故障穿越特性的影響，具有不確定性，為配網保護的整定計算帶來了一系列挑戰(zhàn)。目前配網的保護整定值不能適應風電場運行方式的多變性，保護動作時序不能與風電場LVRT控制策略協(xié)調配合，影響風電場的故障穿越能力和配電網的穩(wěn)定運行。本論文依托國家自然科學基金項目“基于風電并網技術規(guī)定及運行特征的自適應保護研究”（項目編號：5126701

2、9）的資助，基于風電場的LVRT特性，研究風電接入對配電網保護的影響，在此基礎上提出適應風電運行特性配電網保護方案。主要研究內容及特色如下：
　?。?）基于直驅永磁同步風電機和雙饋風電機兩種主流機型的數學模型，以PSCAD/EMTDC為平臺，分別建立了直驅永磁同步風電機組、雙饋風電機組并網仿真模型。在此基礎上，構建了兩種機型的LVRT模型?；贚VRT技術，仿真研究了風電機組的LVRT特性。
　?。?）為研究具有LVRT能力

3、的風電場對配電網保護影響，基于疊加原理，推導建立了配電網不同位置故障時的故障電流表達式，分析了風電接入對配網饋線短路電流的影響。構建仿真模型，仿真了風電場接入點上游、下游及相鄰饋線故障時配網的故障電流特性。研究發(fā)現：風電場汲流作用使上游保護處短路電流減小，可能導致保護拒動；風電場助增作用使風電場下游線路保護處短路電流增大，可能使保護失去選擇性。風電場對相鄰饋線提供的助增電流很小，此時可以忽略風電場的影響。
　?。?）針對目前35k

4、V聯(lián)絡線電壓保護整定值和電流保護II段的動作時間與風電場LVRT能力存在不協(xié)調問題?；陲L電場LVRT并網要求，研究了配電網不同位置故障時，風電場PCC點電壓跌落程度和故障穿越時間。提出了基于故障穿越時間的風電場聯(lián)絡線保護方案和保護判據，保證風電場在系統(tǒng)故障期間能夠最大限度地并網運行。仿真分析了風電場在故障穿越過程中對配電系統(tǒng)提供的短路電流的大小、持續(xù)時間及有功輸出，驗證本文保護方案的合理性與可行性。
　　（4）針對風電場饋入配電

5、網故障電流大小及持續(xù)時間的不確定性，考慮重合時序對風電場LVRT影響，分析了配電網采用重合閘前、后加速方式時，風電場LVRT最大運行范圍及對配電網保護的影響。提出并驗證了基于風電場LVRT特性的配電網重合閘保護配合方案：含風電場的主饋線采用重合閘后加速保護方式，不含風電場饋線采用重合閘前加速保護方式；在風電場下游區(qū)域引入基于背側阻抗的自適應電流保護方案，通過實時整定保護動作值來消除風電場下游線路保護失去選擇性問題；針對下游線路故障時，風