基于RTDS仿真的并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)建模及其保護(hù)問(wèn)題研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電作為一種環(huán)境友好、轉(zhuǎn)換效率高的新能源形式在世界范圍內(nèi)得到了巨大的發(fā)展。但是隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的不斷增大，風(fēng)電的不可控性和隨機(jī)性對(duì)電力系統(tǒng)的影響愈發(fā)明顯，且風(fēng)電場(chǎng)多在偏遠(yuǎn)地區(qū)接入電網(wǎng)，受電壓等級(jí)的限制，裝機(jī)容量的擴(kuò)大帶來(lái)了一系列的問(wèn)題；風(fēng)電場(chǎng)的配套設(shè)備隨著電網(wǎng)要求變的越來(lái)越復(fù)雜，突出的問(wèn)題是為保證安全運(yùn)行的繼電保護(hù)設(shè)備如何選型和配置急待解決。本文把傳統(tǒng)的通過(guò)配電網(wǎng)接入系統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)和當(dāng)今大規(guī)模集中接入的風(fēng)電場(chǎng)區(qū)別對(duì)待，傳統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)對(duì)系

2、統(tǒng)的保護(hù)產(chǎn)生的影響是由其提供的短路電流，影響了保護(hù)的靈敏性，這與大規(guī)模集中接入系統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的各饋線的輸出功率對(duì)其他饋線保護(hù)的影響類(lèi)似，而大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的電纜較多，在單相接地故障時(shí)頻頻出現(xiàn)事故，這與傳統(tǒng)的通過(guò)配電網(wǎng)的風(fēng)電場(chǎng)情況不同，因此本文主要對(duì)大規(guī)模集中接入電網(wǎng)的風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)保護(hù)問(wèn)題進(jìn)行了研究。
　　本文介紹了現(xiàn)在風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的主流機(jī)型-雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)，通過(guò)分析其工作原理進(jìn)行了控制策略的研究。然后在實(shí)時(shí)數(shù)字

3、仿真儀(RTDS)上搭建了風(fēng)電機(jī)組的邏輯控制系統(tǒng)，通過(guò)動(dòng)態(tài)仿真，驗(yàn)證了風(fēng)電機(jī)組的控制策略以及仿真模型的正確性。
　　為了對(duì)現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)的保護(hù)問(wèn)題研究，介紹了典型的風(fēng)電場(chǎng)保護(hù)配置，包括有風(fēng)力發(fā)電機(jī)的保護(hù)配置，風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)各線路的保護(hù)配置以及為并入系統(tǒng)的升壓變電站保護(hù)配置。著重介紹了線路的保護(hù)，風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)線路屬于中壓系統(tǒng)，一般配置為電流保護(hù)，配置較為簡(jiǎn)單。通過(guò)分析風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)傳統(tǒng)保護(hù)的影響，指出大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)保護(hù)存在的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的建

4、模仿真驗(yàn)證了保護(hù)問(wèn)題的發(fā)生，指出由于風(fēng)電的不穩(wěn)定性、隨機(jī)性以及風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的線路與常規(guī)系統(tǒng)中壓線路不同而造成了保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)或配置不當(dāng)造成停電事故發(fā)生。
　　通過(guò)分析，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)線路保護(hù)現(xiàn)有的問(wèn)題提出了保護(hù)配置改進(jìn)方案。其中針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)饋線的相間故障提出由三段式電流保護(hù)改進(jìn)為自適應(yīng)電流保護(hù)，詳細(xì)分析了含有風(fēng)電的自適應(yīng)保護(hù)原理以及整定計(jì)算公式參數(shù)的計(jì)算方法。針對(duì)單相接地故障可通過(guò)接地電阻或消弧線圈兩種方式快速切除故障保護(hù)方案，通過(guò)對(duì)因風(fēng)