【摘要】：雙饋風(fēng)電機(jī)組對機(jī)端電壓跌落比較敏感,隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的不斷增加,電網(wǎng)故障時(shí)雙饋風(fēng)電機(jī)組定、轉(zhuǎn)子電流的準(zhǔn)確分析與評估變得十分重要,關(guān)系著雙饋風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越的實(shí)現(xiàn),同時(shí),風(fēng)電系統(tǒng)故障暫態(tài)電氣量對繼電保護(hù)整定的影響不能忽略。在基于Crowbar保護(hù)的雙饋風(fēng)電機(jī)組故障特性研究方面,在沒有忽略定子電阻以及定、轉(zhuǎn)子磁鏈耦合影響的情況下,推導(dǎo)出不對稱故障下雙饋風(fēng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子磁鏈、電流,并擬合對比仿真驗(yàn)證;其中短路電流包含非全相電壓完全跌落時(shí)的工頻周期分量,頻率偏移的快速衰減轉(zhuǎn)速頻率分量以及直流衰減分量。對故障下定子短路電流中的暫態(tài)磁鏈衰減因子、幅值進(jìn)行了分析,諸如轉(zhuǎn)速、Crowbar電阻等影響因素,Crowbar電阻明顯加劇了對暫態(tài)衰減分量的衰減作用,并利用Prony分析對系統(tǒng)暫態(tài)參數(shù)辨識的優(yōu)勢,對實(shí)際短路電流的諧波成分進(jìn)行了分析,間接驗(yàn)證了短路電流各成分的存在及衰減特性。研究發(fā)現(xiàn)低穿硬件電阻對DFIG正序阻抗的影響很大,隨著Crowbar電阻的增大,正序阻抗負(fù)電阻性增強(qiáng),正電抗性增強(qiáng)趨于飽和;正序阻抗的增大,加強(qiáng)了短路故障下風(fēng)電場對系統(tǒng)的弱饋性;隨著故障點(diǎn)位置逐漸遠(yuǎn)離風(fēng)電場側(cè)或過渡電阻的逐漸增大,對風(fēng)電場對系統(tǒng)的弱饋性有疊加作用當(dāng)發(fā)生三相短路時(shí),極端電壓嚴(yán)重跌落,短路電流中絕大多數(shù)是直流分量和旋轉(zhuǎn)頻率分量,工頻分量很少,短路電流在卸荷電阻的作用下迅速衰減,從而使測量阻抗計(jì)算式中分母迅速減小,距離保護(hù)計(jì)算精度被嚴(yán)重影響;結(jié)合實(shí)際故障錄播數(shù)據(jù)分析佐證結(jié)論的正確性,過渡電阻的存在放大了保護(hù)測距精度的誤差,影響了距離一段動作的時(shí)效性,利用阻抗瞬時(shí)測量回路固定阻抗繼電器的動作特性,同時(shí)可以有效減小風(fēng)電弱饋及過渡電阻的影響。
【圖文】：

圖 2-1 基于 Crowbar 保護(hù)的雙饋風(fēng)電機(jī)組構(gòu)圖表 2-1 雙饋風(fēng)電機(jī)組的參數(shù)參數(shù) 參考值額定電壓NU 690 V額定功率NS 1.5 MW額定頻率Nf 50 Hz定子側(cè)電阻sR 0.0173 pu轉(zhuǎn)子側(cè)電阻rR 0.0052 pu定轉(zhuǎn)子互感mL 2.9 pu定子側(cè)自感sL 0.18 pu轉(zhuǎn)子側(cè)自感rL 0.16 pu轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速m 1.2 puCrowbar 電阻cbR 0.2

4 短路故障 DFIG 短路電流暫態(tài)特性分析結(jié)合式(2-4)，定子磁鏈暫態(tài)自由分量包括兩部分。其中暫態(tài)分量11te 是流的低頻衰減分量，暫態(tài)分量22te 是近似轉(zhuǎn)速頻率的衰減分量。對這種具特性（直流特性衰減和頻率特性衰減）暫態(tài)過程，為了提取關(guān)鍵暫態(tài)參數(shù)，ny 對系統(tǒng)暫態(tài)參數(shù)辨識的良好性能，Prony 方法是用一組指數(shù)項(xiàng)的線性組合等間距采樣數(shù)據(jù)的方法,可以從中分析出信號的幅值、相位、阻尼因子、頻息。Prony 算式模型與短路電流的分析參數(shù)基本一致，對暫態(tài)過程理解和分越其他分析方法的，應(yīng)用 Prony 分析數(shù)據(jù)如下圖 2-3 所示，由下圖可知短路偏移頻率分量幅值最大，衰減因子較大，其次是直流分量，衰減因子相對偏分量較小，，但衰減速率也很快，與前文理論分析基本符合。頻率（Hz） 電流幅值（p.u.） 衰減因子46.78 2.28 -100.120 1.39 -54.5201.29 0.35 -312.57圖 2-2 非對稱故障時(shí)計(jì)算與仿真短路電流
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM614;TM773

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2608709