風(fēng)電場接入電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線保護(hù)方案研究.pdf

1、隨著能源危機(jī)的日益凸顯和自然環(huán)境的不斷惡化，風(fēng)能作為可再生能源的重要形式，其開發(fā)和利用逐漸得到人們的重視。我國的風(fēng)電資源主要集中在西北部地區(qū)，通常采用大規(guī)模集中化的方式接入電網(wǎng)，聯(lián)絡(luò)線作為連接風(fēng)電場和大電網(wǎng)之間的關(guān)鍵通道，其繼電保護(hù)的正確動作對電網(wǎng)安全穩(wěn)定有著十分重要的意義。目前，風(fēng)電場主要使用雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，當(dāng)聯(lián)絡(luò)線出現(xiàn)短路故障時(shí)會表現(xiàn)出與傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)完全不同的故障特征，這給聯(lián)絡(luò)線繼電保護(hù)的動作性能帶來了極大的影響。
　

2、　本文首先介紹了風(fēng)電場接入電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，然后借助對風(fēng)力發(fā)電機(jī)暫態(tài)過程以及風(fēng)電場三序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的理論推導(dǎo)，分析出風(fēng)電場側(cè)表現(xiàn)出三個(gè)明顯的故障特征：風(fēng)電場故障電流存在轉(zhuǎn)子頻率的交流分量，在三相短路和相間短路時(shí)尤為明顯；風(fēng)電場的等效正序負(fù)序阻抗存在很大的差異；風(fēng)電場的零序阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其正序、負(fù)序阻抗，具有明顯的弱電源特性。仿真分析驗(yàn)證了上述結(jié)論。
　　其次，根據(jù)聯(lián)絡(luò)線繼電保護(hù)的配置方案，詳細(xì)研究了故障后電氣量對聯(lián)絡(luò)線繼電保護(hù)中光纖電流差

3、動保護(hù)元件、縱聯(lián)方向保護(hù)元件、距離保護(hù)元件和選相元件的影響。仿真證明聯(lián)絡(luò)線風(fēng)場側(cè)保護(hù)的方向元件、距離保護(hù)元件無法正確動作，選相元件可能誤選相。
　　接下來，針對聯(lián)絡(luò)線選相元件可能誤選相的問題，本文引入負(fù)序阻抗角度修正的概念并基于此提出了一種改進(jìn)序分量電流選相方法，仿真驗(yàn)證了不同故障類型下改進(jìn)選相算法均能夠正確選相；另外本文還驗(yàn)證了傳統(tǒng)弱饋選相方案中穩(wěn)態(tài)電壓對稱分量法在風(fēng)電場聯(lián)絡(luò)線保護(hù)的適用性。
　　針對距離保護(hù)元件無法正確動

4、作的問題，本文通過對非工頻分量回路的分析，提出了一種基于 TLS-ESPRIT參數(shù)辨識方法的改進(jìn)距離保護(hù)算法，該方法通過辨識故障電氣量中交流分量的個(gè)數(shù)、求取交流分量的幅值頻率等信息實(shí)現(xiàn)測量阻抗的準(zhǔn)確計(jì)算。仿真驗(yàn)證了在不同故障類型，故障位置以及過渡電阻條件下改進(jìn)距離保護(hù)算法均能夠正確動作，從而保證了距離保護(hù)元件的選擇性和可靠性。
　　最后，為了解決大規(guī)模風(fēng)電接入帶來的保護(hù)離線整定困難問題，本文將猴群算法與容量加權(quán)法相結(jié)合，提出一種新