雙饋風(fēng)電場(chǎng)接入對(duì)其送出線路保護(hù)的影響.pdf

1、在全球能源危機(jī)以及大力扶持新能源發(fā)展的背景下,風(fēng)能作為一種可持續(xù)發(fā)展能源,能夠在能源行業(yè)能夠起到減少環(huán)境污染、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、緩解能源危機(jī)的作用,越來(lái)越受到各個(gè)國(guó)家的重視。我國(guó)風(fēng)電事業(yè)發(fā)展迅速,其中,雙饋風(fēng)力發(fā)電作為一種變速恒頻發(fā)電方式,由于其突出的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)逐漸成為大型風(fēng)電場(chǎng)中的主流機(jī)型。由于風(fēng)電并網(wǎng)容量不斷增加,在電力系統(tǒng)中所占的比例也不斷增大,風(fēng)電機(jī)組在故障期間的運(yùn)行特性對(duì)電網(wǎng)的影響愈發(fā)顯著。在外部故障期間,雙饋風(fēng)電機(jī)組與傳統(tǒng)同步電機(jī)

2、不一樣的特性必將對(duì)傳統(tǒng)保護(hù)配置產(chǎn)生影響。因此本文研究電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),風(fēng)電機(jī)組的暫態(tài)特性對(duì)其送出線路保護(hù)的影響。
　　本文首先分析了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本組成結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)解釋了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電的原理,闡述了背靠背變流器在其中起到的作用。然后根據(jù)風(fēng)速不同對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行方式進(jìn)行了分析,在風(fēng)速較小情況下,工作在次同步發(fā)電狀態(tài),而在風(fēng)速較大情況下,工作在超同步發(fā)電狀態(tài)。對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了研

3、究,得到了在三相靜止坐標(biāo)系下和同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)方程。
　　介紹了跟雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)相關(guān)的風(fēng)力機(jī)的理論,分析了風(fēng)力機(jī)的風(fēng)能-轉(zhuǎn)速特性曲線,在此基礎(chǔ)上解釋了最大風(fēng)能追蹤策略的原理及實(shí)現(xiàn)方法。然后對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)在不同風(fēng)速下的控制策略進(jìn)行了描述。對(duì)背靠背變流器的工作原理進(jìn)行了分析,對(duì)定子磁鏈?zhǔn)噶靠刂品椒ㄟM(jìn)行了介紹,進(jìn)而分析了轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的控制策略,對(duì)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器如何實(shí)現(xiàn)有功和無(wú)功解耦控制進(jìn)行了詳細(xì)的研究。然后,對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器如何控制母

4、線電壓等控制策略進(jìn)行了研究。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建了風(fēng)電場(chǎng)仿真模型,對(duì)所提出的控制策略進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　最后,介紹了實(shí)際電網(wǎng)中風(fēng)電場(chǎng)保護(hù)配置情況,并對(duì)電網(wǎng)故障時(shí)故障電流和電壓暫態(tài)特征進(jìn)行分析。分析了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)在不同的轉(zhuǎn)差率下的正序阻抗和負(fù)序阻抗的變化情況,雙饋風(fēng)機(jī)的阻抗特性給正序和負(fù)序電流分布系數(shù)產(chǎn)生了影響,進(jìn)而影響了傳統(tǒng)的相電流差動(dòng)突變量對(duì)故障相的判斷,仿真驗(yàn)證了在風(fēng)電場(chǎng)送出線路發(fā)生故障的情況下,雙饋風(fēng)機(jī)的阻抗