目前,我國風(fēng)電發(fā)展迅速,以分布式電源的形式接入到配電網(wǎng)中的風(fēng)電容量越來越大,數(shù)量也越來越多,對配電網(wǎng)原有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和潮流分布產(chǎn)生很大影響,特別是發(fā)生短路故障時,多風(fēng)電場的接入會改變短路電流的大小、方向以及持續(xù)時間,從而影響繼電保護(hù)裝置的判斷,甚至造成繼電保護(hù)裝置不能準(zhǔn)確動作,威脅電網(wǎng)安全。由此可以看出,研究多風(fēng)電場分布式接入配電網(wǎng)對繼電保護(hù)的影響及解決方案,對我國風(fēng)電的持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。本文首先分析了我國傳統(tǒng)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對傳統(tǒng)配電網(wǎng)中繼電保護(hù)裝置的動作原理、保護(hù)任務(wù)及要求進(jìn)行了詳細(xì)分析,并分別闡述了配電網(wǎng)中三段式電流保護(hù)的組成。其次,從理論上分析了風(fēng)電場容量不同及配電網(wǎng)中故障點(diǎn)位置不同兩種情況下,多風(fēng)電場并網(wǎng)后對短路電流及繼電保護(hù)的影響,并以此為理論依據(jù),通過ETAP仿真軟件搭建模型,對上述理論影響進(jìn)行仿真驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明:風(fēng)電場的容量不同及配電網(wǎng)中故障點(diǎn)位置的不同,都會導(dǎo)致多風(fēng)電場對短路電流和繼電保護(hù)產(chǎn)生不同的影響。風(fēng)電場并網(wǎng)的容量越大,所提供的短路電流越大,越容易造成保護(hù)誤動;故障點(diǎn)分別在多風(fēng)電場的上游、下游及多風(fēng)電場之間時,風(fēng)電場提供的助增短路電流、反向短路電流和外汲短路電流都容易造成保護(hù)不正常動作。最后,針對多風(fēng)電場并網(wǎng)對繼電保護(hù)產(chǎn)生影響的仿真結(jié)果,提出縱聯(lián)保護(hù)解決方案,并對該方案進(jìn)行了理論分析及仿真驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明:在含有多風(fēng)電場的配電網(wǎng)中引入縱聯(lián)保護(hù),當(dāng)發(fā)生短路故障時,縱聯(lián)保護(hù)不受風(fēng)電場容量及故障點(diǎn)位置的影響,在各種情況下都能準(zhǔn)確將故障切除。最終確認(rèn),縱聯(lián)保護(hù)方案能有效解決多風(fēng)電場并網(wǎng)對繼電保護(hù)的影響。
【學(xué)位單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM614;TM77
【部分圖文】：

ETAP 仿真軟件，搭建含多風(fēng)電場的配電網(wǎng)模型，從而對理論分析加以型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)，我國大部分風(fēng)電場應(yīng)用的是雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其工作基本原理與普通相似的，簡單來說就是：風(fēng)能帶動風(fēng)輪轉(zhuǎn)動，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過械能傳送到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使發(fā)電機(jī)發(fā)出三相交流電，最終將機(jī)械（何倩，2014）。型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的得名是由于其既可以從電網(wǎng)饋入電能，又可以向電網(wǎng)饋出雙饋”二字的由來。如圖 3-1 所示，雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要有四個組成輪機(jī)、齒輪箱、雙饋型感應(yīng)發(fā)電機(jī)、背靠背變流器，其中，背靠背變流器流器、網(wǎng)側(cè)變流器、直流母線電容，另外，變槳距控制系統(tǒng)和變流器控制主控制器（胡偉，2011；伍瑋，2013）。雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)在其轉(zhuǎn)子側(cè)安 電阻，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，電網(wǎng)中會產(chǎn)生很大的短路電流，為防遭受短路電流破環(huán)，crowbar 電阻將會自動接入到電路中，將轉(zhuǎn)子側(cè)變流耗掉短路電流（張保會等，2013；Ning Tong. et al，2015）。

圖 3-4 傳統(tǒng)配電網(wǎng)模型Fig. 3-4 Traditional distribution network model階段式電流保護(hù)各段保護(hù)整定值和動作時間的詳細(xì)分行整定。如圖 3-5 所示，對 10kV 配電網(wǎng)模型進(jìn)行潮流沒有出現(xiàn)過電壓或欠電壓等不正常情況，說明本模型路的最大負(fù)荷電流為 81.4A，根據(jù)過電流保護(hù)動作電流過電流保護(hù)的動作整定值應(yīng)為 355A，同理可算出下兩。

仿真正常運(yùn)行，且各母線沒有出現(xiàn)過電壓或欠電壓等不正常情況，說明本模型設(shè)計(jì)合理。由圖3-5 可知，第一段線路的最大負(fù)荷電流為 81.4A，根據(jù)過電流保護(hù)動作電流整定公式（2-5），可算出第一段線路過電流保護(hù)的動作整定值應(yīng)為 355A，同理可算出下兩段線路過電流保護(hù)的動作整定值。圖 3-5 傳統(tǒng)配電網(wǎng)潮流仿真Fig. 3-5 Simulation of traditional distribution network power flow
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2843930