【摘要】：針對繼電保護裝置在風電場中的適應性問題,在以往的研究對象中,雙饋集群風電場的匯集站通常采用兩繞組變壓器并網(wǎng),此時故障電流的頻率有一定程度的偏移,影響繼電保護裝置的正確動作。而隨著大規(guī)模集群風電場的發(fā)展,匯集站大多采用三繞組變壓器并網(wǎng),使雙饋式風電機組的故障特性與以往的研究不同,給風電并網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來了新的挑戰(zhàn)。所以為了提高風電并網(wǎng)運行的穩(wěn)定性,本文對匯集站三繞組主變及送出線繼電保護裝置在雙饋集群風電場中的適應性做了進一步的分析與研究。首先,本文對匯集站三繞組主變壓器或送出線故障時,雙饋式風電機組的故障特性做出理論分析,并在PSCAD/EMTDC上建立風電接入系統(tǒng)的電磁暫態(tài)模型進行仿真驗證。發(fā)現(xiàn)采用傅里葉算法進行頻率相量的測量和計算時,得到的相位誤差很大,致使接入變壓器三側(cè)和送出線故障點兩側(cè)的故障電流頻率都不相同。其次,對三繞組變壓器縱聯(lián)差動保護和送出線距離保護在風電場中的適應性展開討論。在PSCAD/EMTDC仿真軟件上建立三繞組變壓器縱聯(lián)差動保護模塊和送出線距離保護模塊,仿真分析雙饋集群風電場的故障特性對縱差保護和距離保護動作特性的影響。發(fā)現(xiàn)差動保護的動作電流和制動電流波動幅度很大,差動電流大部分落入制動區(qū),距離保護元件不能準確測量出故障點到保護安裝處的測量阻抗,致使三繞組變壓器的差動保護裝置和送出線路的距離保護裝置都不能準確穩(wěn)定的動作。最后,以DFIG風電機組的故障特性和風電場中差動保護的動作特性為基點,綜合考慮變壓器保護的整定系數(shù)對其動作特性的影響,對RCS-978系列保護裝置在集群風電場中的配置提出了合理的應對策略。
【學位授予單位】：山東科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM614;TM77
【圖文】：

？ｈ＜］0邐逡逑２ＭＷ邋風機邋０．６９ｋＶ／３５ｋＶ邐ｔ逡逑圖２．１風電場接入系統(tǒng)圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｗｉｎｄ邋ｆａｒｍ邋ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ邋ｔｏ邋ｇｒｉｄ逡逑在ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ平臺上建立的集群風電場的仿真模型，如圖２．２所示，逡逑其中，兩個５０ＭＷ的風電場是由同一型號的的ＤＨＧ風機匯集而成，具體參數(shù)逡逑如下：１Ｓｅ邋＝邋２．１０５ＭＶ．Ａ，邋Ｐｅ＝２．０ＭＷ邋，邋／ｅ邋＝邋５．０Ｈｚ邋，邐％＝０．６９ｋＶ，逡逑Ｘｍ邋＝邋６．１０１３７ｐ．ｕ．，邋Ｒｓ邋＝邋０．０１０９６９邋ｐ．ｕ．邋，邋Ｘｓａ邋＝邋０．０８１２４ｐ．ｕ．，邋Ｒｒ邋＝邋０．０１０６２６ｐ．ｕ．，逡逑尤。＝０．１２６４８７ｐ．ｕ．，Ｊ邋＝邋１．６ｐ．ｕ．，同步風速為邋１０．９０９ｍ／ｓ。故在邋ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ逡逑電磁暫態(tài)平臺上所搭建如圖２．２所示的仿真模型，對ＤＦＩＧ風機在不同的故障點

若故障前風機運行在同步狀態(tài)，以其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速工作在ｌｐ．Ｕ．，即約為逡逑１．０＊ｌｌ＝ｌｌｍ／ｓ為例。故障發(fā)生后，Ｃｒｏｗｂａｒ電路投入，此時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為ｌｌｍ／ｓ，逡逑由式（２．１）分析可得，此時轉(zhuǎn)速頻率應為１．０＊５０＝５０Ｈｚ仿真得如圖２．６、圖２．７逡逑所示波形。逡逑７．０邋ｑ－邋’ｗ逡逑氣。丨一ＡＡＡ／ＶＷｗｗ＾逡逑１0．0邋’Ｒ邋卜逡逑－８．０邋－逡逑９．９７５￣１０．０００邋１０．０２５邋１０．０５０邋１０．０７５邋１０．１００邋１０．１２５邋１０．１５０邋１０．１７５邋１０．２００邋１０．２２５逡逑ｔ／ｓ逡逑（ａ）風電場的故障電流特征逡逑２邋■邐ｉ邐－逡逑３：邐Ｉ邐Ａｖ逡逑§１．５．邐Ｉ邐—－逡逑ｍ逡逑Ｍ邋ｉ邋－邐■逡逑■ａ３逡逑０．５邋■邐＇逡逑0邐邐邋－邐邐邐逡逑２０邐３０邐４０邐５０邐６０邐７０邐８０逡逑頻率／Ｈｚ逡逑（ｂ）傅里葉工頻算法的幅頻特性逡逑圖２．６同步狀態(tài)下風電場電流與系統(tǒng)電流逡逑Ｆｉｇ．邋２．６邋Ｗｉｎｄ邋ｅｌｅｃｔｒｉｃ邋ｃｕｒｒｅｎｔ邋ａｎｄ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ｃｕｒｒｅｎｔ邋ｕｎｄｅｒ邋ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ邋ｓｔａｔｅ逡逑１２逡逑

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本文編號：2740920