【摘要】：新能源電源通過(guò)變流器并網(wǎng),其短路電流受變流器控制策略影響表現(xiàn)出幅值受限、頻率非工頻、相角受控等與同步發(fā)電機(jī)截然不同的特性。隨著新能源電源大規(guī)模集中式并網(wǎng),電網(wǎng)繼電保護(hù)面臨巨大挑戰(zhàn)。論文在分析新能源電力外送系統(tǒng)保護(hù)配置與整定方案基礎(chǔ)上,獲知送出線路場(chǎng)站側(cè)保護(hù)配置需求,進(jìn)而重點(diǎn)研究了送出線路保護(hù)原理,主要工作和創(chuàng)新性成果如下:(1)提出了新能源電力外送系統(tǒng)保護(hù)配置與整定新原則。在分析新能源電源故障特征基礎(chǔ)上,給出了雙饋風(fēng)機(jī)和逆變型電源最大短路電流簡(jiǎn)化計(jì)算方法,通過(guò)定量化分析確定了匯集線路電流保護(hù)配置與整定的最佳方案,解決了保護(hù)選擇性和靈敏性未進(jìn)行系統(tǒng)校驗(yàn)的問(wèn)題。結(jié)合繼電保護(hù)功能與場(chǎng)站短路電流特性,分析了送出線路現(xiàn)有保護(hù)配置方案的缺陷與不足,提出場(chǎng)站側(cè)應(yīng)當(dāng)配置保護(hù)的新原則,解決了送出線路要不要配置保護(hù)及在哪里配置保護(hù)的問(wèn)題。(2)揭示了新能源電源對(duì)傳統(tǒng)縱聯(lián)保護(hù)的影響機(jī)理。在推導(dǎo)逆變型電源穩(wěn)態(tài)短路電流和等效正、負(fù)序突變量阻抗解析表達(dá)式的基礎(chǔ)上,結(jié)合三大傳統(tǒng)縱聯(lián)保護(hù)的動(dòng)作判據(jù),全面分析了不同控制策略、故障條件和正常運(yùn)行狀態(tài)對(duì)這些縱聯(lián)保護(hù)的影響機(jī)理,從不同角度揭示了傳統(tǒng)縱聯(lián)保護(hù)在規(guī)�；履茉床⒕W(wǎng)送出線路中的適應(yīng)性,表明了三大傳統(tǒng)縱聯(lián)保護(hù)不是送出線路保護(hù)的最佳選擇,為保護(hù)新原理研究的必要性提供了依據(jù)。(3)提出了基于暫態(tài)電流波形相關(guān)性的送出線路保護(hù)新原理。通過(guò)分析控制系統(tǒng)在故障暫態(tài)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)行為,解釋了新能源電源暫態(tài)電流必然畸變這個(gè)固有特征,進(jìn)而利用送出線路兩側(cè)暫態(tài)電流波形相關(guān)性程度在區(qū)內(nèi)、外故障時(shí)的顯著差異構(gòu)造了縱聯(lián)保護(hù)新原理。新原理將控制策略作用下新能源電源畸變的暫態(tài)電流波形作為動(dòng)作量,保護(hù)性能不受控制策略影響,能夠適用于各類新能源場(chǎng)站,耐受過(guò)渡電阻和噪聲能力強(qiáng),常規(guī)采樣頻率即可滿足要求。(4)提出了實(shí)用化場(chǎng)景下新原理保護(hù)性能提升對(duì)策。在分析送出線路出現(xiàn)CT飽和與多點(diǎn)T接時(shí)兩側(cè)暫態(tài)電流波形特征的基礎(chǔ)上,利用相關(guān)系數(shù)開(kāi)始大于保護(hù)定值的時(shí)刻與故障時(shí)刻的差異構(gòu)造了 CT飽和檢測(cè)方法,避免了區(qū)外故障CT飽和時(shí)保護(hù)誤動(dòng);基于不同組合方式下暫態(tài)電流波形相關(guān)性強(qiáng)弱程度,提出了適用于多點(diǎn)T接型送出線路的最佳動(dòng)作方程。所提對(duì)策完善了新原理保護(hù)功能,為新原理保護(hù)滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行需求提供了理論保障。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM773
【圖文】：

２．３新能源電力外送系統(tǒng)故障特性逡逑２．３．１新能源電源及場(chǎng)站短路電流特征逡逑與同步發(fā)電機(jī)不Ｎ，新能源電源故障特性與變流器低電壓穿越控制策略密逡逑切相關(guān)。圖２－２為實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器仿真試驗(yàn)獲得的額定運(yùn)行狀況下１．５ＭＷ永磁逡逑直驅(qū)風(fēng)機(jī)和雙饋風(fēng)機(jī)的短路電流波形，故障時(shí)刻均為0ｍｓ。需要說(shuō)明，永磁直逡逑驅(qū)風(fēng)機(jī)和光伏電池均通過(guò)逆變器并網(wǎng)、完全與電網(wǎng)隔離，兩者故障特性均由逆逡逑變器及其控制策略決定、統(tǒng)稱為逆變型電源，因此永磁卩（馳風(fēng)機(jī)短路電流特征逡逑同樣適用于光伏電池。逡逑

肩箱變肩邐：邐「土；逡逑２２０／３３０邋ｋＶ邋：八：逡逑４）新能源電源１０／３５邋ｋＶ邐Ｓ」逡逑圖２－丨新能源電力外送系統(tǒng)主接線逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｓｉｎｇｌｅ邋ｌｉｎｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｄｅｌｉｖｅｒｙ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ｏｆ邋ｒｅｎｅｗａｂｌｅ邋ｅｎｅｒｇｙ邋ｐｏｗｅｒ逡逑２．３新能源電力外送系統(tǒng)故障特性逡逑２．３．１新能源電源及場(chǎng)站短路電流特征逡逑與同步發(fā)電機(jī)不Ｎ，新能源電源故障特性與變流器低電壓穿越控制策略密逡逑切相關(guān)。圖２－２為實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器仿真試驗(yàn)獲得的額定運(yùn)行狀況下１．５ＭＷ永磁逡逑直驅(qū)風(fēng)機(jī)和雙饋風(fēng)機(jī)的短路電流波形，故障時(shí)刻均為0ｍｓ。需要說(shuō)明，永磁直逡逑驅(qū)風(fēng)機(jī)和光伏電池均通過(guò)逆變器并網(wǎng)、完全與電網(wǎng)隔離，兩者故障特性均由逆逡逑變器及其控制策略決定、統(tǒng)稱為逆變型電源，因此永磁卩（馳風(fēng)機(jī)短路電流特征逡逑同樣適用于光伏電池。逡逑－２０邐０邐２０邐４０邐６０邐０邐５０邐１００邐１５０逡逑時(shí)間（ｍｓ）邐時(shí)邋｜ｉｉｊ（ｍｓ）逡逑（ａ）永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)邐（ｂ）雙饋風(fēng)機(jī)逡逑圖２－２兩類風(fēng)機(jī)仿真試驗(yàn)}0路電流逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｆａｕｌｔ邋ｃｕｒｒｅｎｔ邋ｏｆ邋ｔｗｏ邋ｔｙｐｅｓ邋ｏｆ邋ｗｉｎｄ邋ｔｕｒｂｉｎｅ邋ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ邋ｆｒｏｍ邋ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ邋ｔｅｓｔ逡

波；當(dāng)控制系統(tǒng)追蹤上低穿控制目標(biāo)、進(jìn)入穩(wěn)態(tài)過(guò)程后，永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)將按控逡逑制Ｈ標(biāo)設(shè)定值提供穩(wěn)態(tài)短路電流。整個(gè)故障過(guò)程中永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)的短路電流變逡逑化規(guī)律如圖２－２（ａ）所示，可見(jiàn)約２５ｍｓ內(nèi)電流波形無(wú)特定變化規(guī)律，２５ｍｓ左右逡逑進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后電流幅值約為２．８ｋＡ，達(dá)到額定電流的１．６倍。逡逑受低穿控制策略及撬棒電路投切影響，雙饋風(fēng)機(jī)短路電流表現(xiàn)出階段性特逡逑征：第一階段，電網(wǎng)故障導(dǎo)致機(jī)端電壓跌落嚴(yán)重，定轉(zhuǎn)子均出現(xiàn)過(guò)電流；第二逡逑階段，為保護(hù)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器，撬棒電路將動(dòng)作于短接轉(zhuǎn)子側(cè)變流器，該過(guò)程中逡逑雙饋風(fēng)機(jī)短路電流中將出現(xiàn)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相關(guān)的非工頻電流分量；第三階段，為逡逑了順利實(shí)現(xiàn)低電壓穿越，幾十毫秒后撬棒電路往往會(huì)退出、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器重新逡逑投入運(yùn)行，此后雙饋風(fēng)機(jī)將會(huì)提供穩(wěn)態(tài)短路電流。逡逑整個(gè)故障過(guò)程中雙饋風(fēng)機(jī)的短路電流變化規(guī)律如圖２－２邋（ｂ）所示

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 任飛;;新能源汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展分析[J];河北農(nóng)機(jī);2019年03期

2 張雨薇;;新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策[J];時(shí)代汽車;2018年12期

3 鞏禹達(dá);;我國(guó)新能源汽車政策回顧與展望[J];傳播力研究;2018年32期

4 葉洪飛;;論新能源汽車技術(shù)原理與相關(guān)技術(shù)分析及研究[J];花炮科技與市場(chǎng);2018年04期

5 羅霄;田清;;分析我國(guó)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及策略[J];時(shí)代農(nóng)機(jī);2018年12期

6 姚曉麗;;我國(guó)節(jié)能與新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略與對(duì)策[J];科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊;2019年04期

7 韋樹(shù)禮;李程武;;簡(jiǎn)析新能源汽車分類及性能[J];汽車實(shí)用技術(shù);2019年02期

8 周亞平;;新能源汽車背景下汽車維修行業(yè)的應(yīng)對(duì)策略[J];汽車實(shí)用技術(shù);2019年04期

9 李昌威;郭艷秋;;中國(guó)制造2025戰(zhàn)略下沈陽(yáng)市新能源汽車推廣度調(diào)查[J];現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè);2018年03期

10 馬薇;;新能源汽車產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力研究[J];時(shí)代農(nóng)機(jī);2017年10期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 鄭志鵬;劉琦;;新能源公交車輛技術(shù)與線路適應(yīng)性分析——以中山為例[A];創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)與智慧發(fā)展——2018年中國(guó)城市交通規(guī)劃年會(huì)論文集[C];2018年

2 李子木;;租賃導(dǎo)向的新能源汽車充電設(shè)施規(guī)劃策略[A];持續(xù)發(fā)展 理性規(guī)劃——2017中國(guó)城市規(guī)劃年會(huì)論文集（06城市交通規(guī)劃）[C];2017年

3 張曉林;李孟柯;婁世菊;付攀;王瑤;陳素梅;;新能源汽車車載交流充電控制設(shè)計(jì)及應(yīng)用[A];第十四屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2017年

4 葛王琦;邵丹;陳俊彥;;上海新能源小客車特征分析與精細(xì)化管理研究[A];創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)與智慧發(fā)展——2018年中國(guó)城市交通規(guī)劃年會(huì)論文集[C];2018年

5 方勝鑫;李節(jié);王勇澤;;基于北斗的新能源公交車綜合管理方案[A];衛(wèi)星導(dǎo)航定位與北斗系統(tǒng)應(yīng)用2014——壯大北斗產(chǎn)業(yè) 創(chuàng)新位置服務(wù)[C];2014年

6 梁鈺;王為民;劉紅巖;林道鴻;毛嵐;張帆;;新能源通用模型的建模與仿真[A];2018智能電網(wǎng)信息化建設(shè)研討會(huì)論文集[C];2018年

7 李贊;李德英;;新能源供暖技術(shù)及應(yīng)用[A];2018供熱工程建設(shè)與高效運(yùn)行研討會(huì)論文集[C];2018年

8 徐麗秋;韓健;高潔;蘭奕;崔鶴;;新能源汽車發(fā)展及其對(duì)潤(rùn)滑油行業(yè)的影響[A];中國(guó)潤(rùn)滑技術(shù)論壇（2018）暨中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)汽車燃料與潤(rùn)滑油分會(huì)第十八屆年會(huì)論文專輯[C];2018年

9 李

本文編號(hào)：2750558