【摘要】：風(fēng)能以其清潔性、可再生性以及豐富的儲(chǔ)量而得到了優(yōu)先發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是以隨機(jī)的和不可控的自然風(fēng)為原動(dòng)力的,這將造成風(fēng)力發(fā)電具有不穩(wěn)定性。當(dāng)數(shù)量較多、容量較大的雙饋風(fēng)電機(jī)組匯集而成的大容量風(fēng)電場(chǎng)并入系統(tǒng)時(shí),必然會(huì)對(duì)送出系統(tǒng)的繼電保護(hù)造成一定的影響。因此,研究大容量雙饋風(fēng)電場(chǎng)送出系統(tǒng)的繼電保護(hù)性能很有必要。首先,建立了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,研究了低電壓穿越特性及轉(zhuǎn)子Crowbar保護(hù)電路的接線形式,再利用MATLAB/Simulink仿真軟件搭建了雙饋風(fēng)電場(chǎng)送出系統(tǒng)仿真模型,通過分析風(fēng)電場(chǎng)送出線路的各種短路故障及其故障電流,驗(yàn)證了雙饋風(fēng)電場(chǎng)故障電流具有頻率偏移特性與弱饋特性。其次,研究了大容量雙饋風(fēng)電場(chǎng)送出線路故障選相元件的改進(jìn)方法。由于雙饋風(fēng)電場(chǎng)送出線路短路電流具有頻偏特性與弱饋特性,導(dǎo)致送出線路故障選相元件可能選相失敗。為了消除頻偏特性與弱饋特性的影響,采用經(jīng)相模變換后的模故障分量結(jié)合形態(tài)譜分析的新方法進(jìn)行故障選相。仿真結(jié)果表明,所提出的模故障分量結(jié)合形態(tài)譜進(jìn)行雙饋風(fēng)場(chǎng)送出線路故障識(shí)別的方法是可行有效的。最后,研究了大容量雙饋風(fēng)電場(chǎng)送出線路電流差動(dòng)保護(hù)的改進(jìn)方法。在送出線路發(fā)生故障的情況下,傳統(tǒng)傅里葉工頻算法不能準(zhǔn)確地提取故障電流工頻分量,有可能導(dǎo)致電流差動(dòng)保護(hù)元件的靈敏度降低,甚至不正確動(dòng)作,為此提出了基于ESPRIT算法的電流差動(dòng)保護(hù)改進(jìn)方法。運(yùn)用MATLAB/Simulink仿真驗(yàn)證了 ESPRIT算法能夠準(zhǔn)確地提取出兩側(cè)基波故障分量電流,使電流差動(dòng)保護(hù)能夠準(zhǔn)確動(dòng)作,同時(shí)將ESPRIT算法與Prony算法進(jìn)行比較,結(jié)果表明ESPRIT算法具有更高的信號(hào)提取精度。
[Abstract]:Wind energy has been given priority because of its cleanliness, reproducibility and abundant reserves. The wind turbine is driven by random and uncontrollable natural wind, which will lead to the instability of wind power generation. When a large number of doubly-fed wind turbines with large capacity are incorporated into the system, the relay protection of the delivery system will be affected to a certain extent. Therefore, it is necessary to study the relay protection performance of a large-capacity doubly-fed wind farm. Firstly, the mathematical model of the doubly-fed wind turbine and its control system is established, and the low-voltage traversing characteristic and the connection form of the rotor Crowbar protection circuit are studied. Then the simulation model of the doubly-fed wind farm output system is built by using MATLAB / Simulink simulation software. By analyzing all kinds of short circuit faults and their fault currents of wind farm, it is proved that the fault current of doubly-fed wind farm has the characteristics of frequency offset and weak feedback. Secondly, the improved method of fault phase selection for large capacity doubly-fed wind farm is studied. Due to the characteristics of frequency offset and weak feed, the fault phase selector may fail to select the phase in a doubly-fed wind farm. In order to eliminate the influence of frequency offset and weak feed characteristics, a new method of fault phase selection based on the mode fault component after phase mode transformation and morphological spectrum analysis is proposed. The simulation results show that the proposed fault identification method based on the mode fault component and the morphological spectrum is feasible and effective. Finally, the improved method of current differential protection for large capacity doubly-fed wind farm is studied. In the case of fault of the transmission line, the traditional Fourier power frequency algorithm can not accurately extract the power frequency component of the fault current, which may lead to the reduction of sensitivity of the current differential protection element, and even the incorrect operation. An improved method of current differential protection based on Esprit algorithm is proposed. The simulation results of MATLAB / Simulink show that Esprit algorithm can extract the fault current accurately and make the current differential protection work accurately. At the same time, the Esprit algorithm is compared with the Prony algorithm. The results show that Esprit algorithm has higher precision of signal extraction.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM614;TM773

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃祥敏;黃輝;;變壓器比率差動(dòng)保護(hù)仿真分析[J];電工技術(shù);2009年12期

2 茍秦晉;趙金;李海帆;張文輝;;淺析變壓器的差動(dòng)保護(hù)[J];經(jīng)營(yíng)管理者;2009年23期

3 張未央;差動(dòng)保護(hù)部分校驗(yàn)的改進(jìn)方法[J];繼電器;1995年04期

4 朱聲石;差動(dòng)保護(hù)采用P級(jí)電流互感器的問題[J];繼電器;2000年07期

5 張東升;;差動(dòng)保護(hù)換型分析[J];電氣試驗(yàn);2000年02期

6 高國(guó)慶,王曉宏,陳學(xué)珍,陶建軍;雙圈變五側(cè)制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的可行方案[J];華東電力;2001年05期

7 高國(guó)慶;雙圈變壓器5側(cè)制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方案[J];繼電器;2001年07期

8 李干林,鄧東華,黃瑛;新型差動(dòng)保護(hù)判據(jù)探討[J];南京工程學(xué)院學(xué)報(bào);2002年03期

9 李建斌,張順;變壓器兩種差動(dòng)保護(hù)方式的比較[J];西山科技;2002年S1期

10 楊彪;國(guó)外220kV差動(dòng)保護(hù)的特點(diǎn)原理分析[J];繼電器;2003年07期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 劉春華;;電力變壓器比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)的原理及分析[A];第七屆(2009)中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集（下）[C];2009年

2 邱慶濤;;比率差動(dòng)保護(hù)在南京東變電所微保改造中的問題總結(jié)[A];江蘇省鐵道學(xué)會(huì)2009年度獲獎(jiǎng)?wù)撐膶］媅C];2009年

3 金啟超;劉明輝;吉擁平;崔得志;王海兵;;比率差動(dòng)保護(hù)的定值誤差評(píng)價(jià)問題[A];2008中國(guó)電力系統(tǒng)保護(hù)與控制學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

4 朱佳杰;邰能靈;胡浩;;一種發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)的新方案[A];2007中國(guó)繼電保護(hù)及自動(dòng)化行業(yè)年會(huì)論文集[C];2007年

5 胡年勝;季華鋒;;一次電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)故障的分析[A];全國(guó)冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)2014年會(huì)論文集[C];2014年

6 周洋;帥網(wǎng)蘭;;發(fā)電機(jī)的差動(dòng)保護(hù)[A];第九屆全國(guó)內(nèi)河船舶及航運(yùn)技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

7 代偉;;分相差動(dòng)保護(hù)試驗(yàn)分析[A];2011年云南電力技術(shù)論壇論文集（入選部分）[C];2011年

8 李紅霞;;互感器二次配線對(duì)電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)的影響[A];2009首屆全國(guó)水泥企業(yè)節(jié)電新技術(shù)交流會(huì)暨鴻升科技節(jié)電新技術(shù)聯(lián)誼會(huì)論文集[C];2009年

9 石恒初;翟海燕;左曉錚;趙明;李本瑜;;一起500kV變壓器零序差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)事故的分析[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2012年

10 文明浩;陳德樹;尹項(xiàng)根;張哲;;等傳變瞬時(shí)值差動(dòng)保護(hù)分析[A];2007中國(guó)繼電保護(hù)及自動(dòng)化行業(yè)年會(huì)論文集[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 江西 陶波 劉學(xué);大型電機(jī)易發(fā)差動(dòng)保護(hù)故障分析與處理[N];電子報(bào);2010年

2 國(guó)電華北電力設(shè)計(jì)院工程有限公司 張純崗;國(guó)外兩種零序差動(dòng)保護(hù)介紹[N];機(jī)電商報(bào);2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 蔡超;大型發(fā)電機(jī)多數(shù)字源快速差動(dòng)保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];東南大學(xué);2016年

2 及洪泉;基于OCT的線路差動(dòng)保護(hù)及變電站自動(dòng)化系統(tǒng)研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2007年

3 金明亮;大型發(fā)變組復(fù)雜異常工況下主保護(hù)新技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2010年

4 鄭曉冬;特高壓直流輸電線路保護(hù)新原理研究[D];上海交通大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 周建萍;和應(yīng)涌流導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的原因與對(duì)策研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 董文秀;電流互感器暫態(tài)飽和特性及差動(dòng)保護(hù)應(yīng)對(duì)措施研究[D];華中科技大學(xué);2014年

3 岳凱;基于光學(xué)電流互感器的新型線路差動(dòng)保護(hù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

4 宋馥灤;電流幅值差動(dòng)保護(hù)的研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

5 楊蘭;電力系統(tǒng)廣域差動(dòng)保護(hù)算法和實(shí)驗(yàn)研究[D];南京師范大學(xué);2016年

6 李瀚霖;基于故障同步識(shí)別的含DG配電網(wǎng)充分式差動(dòng)保護(hù)研究[D];東南大學(xué);2016年

7 朱德成;光學(xué)差動(dòng)保護(hù)判據(jù)及動(dòng)模測(cè)試研究[D];沈陽(yáng)工程學(xué)院;2017年

8 楊加意;大容量雙饋風(fēng)電場(chǎng)送出線路差動(dòng)保護(hù)的研究[D];南京理工大學(xué);2017年

9 楊青;考慮電流互感器飽和影響的差動(dòng)保護(hù)新判據(jù)的研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2007年

10 李海濤;電流互感器飽和對(duì)差動(dòng)保護(hù)的影響及解決方案[D];華北電力大學(xué)（北京）;2003年

，

本文編號(hào)：2119409