近年來(lái),為了應(yīng)對(duì)環(huán)境污染、能源緊缺等世界性問(wèn)題,可規(guī)�；_(kāi)發(fā)利用的風(fēng)力發(fā)電以其自身優(yōu)勢(shì)得到了迅猛的發(fā)展。風(fēng)電具有隨機(jī)性、波動(dòng)性,目前的主流風(fēng)機(jī)類(lèi)型為雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī),其故障特征與傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的故障特征有明顯的不同。風(fēng)電場(chǎng)送出線路一般按照常規(guī)的高壓/超高壓輸電線路保護(hù)配置,隨著風(fēng)電在電網(wǎng)中的滲透率不斷增加,非常有必要考慮風(fēng)電接入后對(duì)風(fēng)電場(chǎng)送出線路繼電保護(hù)的影響。本文對(duì)帶有轉(zhuǎn)子Crowbar保護(hù)電路的雙饋風(fēng)電機(jī)組以及風(fēng)電場(chǎng)的時(shí)域仿真模型、故障特征進(jìn)行了深入研究,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合寧夏電網(wǎng)某風(fēng)電場(chǎng),全面研究了大規(guī)模雙饋風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)對(duì)110kV及以上電壓等級(jí)送出線路常規(guī)繼電保護(hù)的影響,并提出了相應(yīng)的改善措施。本文首先對(duì)風(fēng)力機(jī)、雙饋異步發(fā)電機(jī)、雙PWM變流器及其控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了全面的研究。以電力系統(tǒng)仿真軟件DIgSILENT/PowerFactory為平臺(tái),建立了完整的雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真模型,包括風(fēng)力機(jī)模型、軸系模型、變槳距模型、雙饋異步發(fā)電機(jī)模型、變流器及其控制系統(tǒng)模型、機(jī)組保護(hù)控制模型。同時(shí),分析了帶有轉(zhuǎn)子Crowbar保護(hù)電路的雙饋風(fēng)電機(jī)組在機(jī)端三相短路故障時(shí)的短路電流特... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

013年累計(jì)裝機(jī)容量全球排名前10位的國(guó)家

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文的一系列數(shù)據(jù)中可以看出，中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出高速發(fā)展的中國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)（Chinese Wind Energy Association，CWEA) 2014 年中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，除臺(tái)灣地區(qū)以外，中國(guó)風(fēng)電2013年新同比增長(zhǎng)24.1%，累計(jì)裝機(jī)容量同比增長(zhǎng)21.4%。截止到2013年中計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量百分比如圖1-3所示。其中，排名前三的地區(qū)分別區(qū)2013年累計(jì)裝機(jī)容量33,447.76MW，占全國(guó)累計(jì)容量的36.3%;2013年累計(jì)裝機(jī)容量19，676.91MW，占全國(guó)累計(jì)容量的21.4%;西北年累計(jì)裝機(jī)容量16，025.22MW，占全國(guó)累計(jì)容量的17.4%。（數(shù)據(jù)來(lái))

壓源變流器與電網(wǎng)相連，定子繞組則直接與電網(wǎng)相連。雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，主要包括風(fēng)力機(jī)、齒輪箱、雙饋異步發(fā)電機(jī)和背靠背變流器等。A 雙饋異步發(fā)電機(jī) 電M轉(zhuǎn)子側(cè) 電網(wǎng)側(cè)變流器 變流器圖2-1雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)框圖一般，雙饋機(jī)組的功率等級(jí)從幾百千瓦至幾兆瓦不等。雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可以同時(shí)通過(guò)發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子將功率輸送到電網(wǎng)中，而轉(zhuǎn)子還可以從電網(wǎng)吸收功率，這取決于發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行在超同步轉(zhuǎn)速狀態(tài)（轉(zhuǎn)差率為負(fù)）時(shí)，功率可以通過(guò)變流器從轉(zhuǎn)子側(cè)流向電網(wǎng)；當(dāng)機(jī)組運(yùn)行在次同步轉(zhuǎn)速狀態(tài)（轉(zhuǎn)差率為正）時(shí)，功率則通過(guò)變流器從電網(wǎng)流入轉(zhuǎn)子。由此可見(jiàn)，功率可以通過(guò)變流器從轉(zhuǎn)子傳送至電網(wǎng)，也可以反向傳送，一般，轉(zhuǎn)子傳送的最大功率約為定子額定功率的30%。背靠背變流器一般由兩個(gè)IGBT的AC/DC電壓源變流器（Voltage SourceConverter, VSC)組成

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大型風(fēng)電場(chǎng)建模綜述[J]. 葛江北,周明,李庚銀.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2013(17)
[2]風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)的影響（七）——風(fēng)電場(chǎng)送出電網(wǎng)繼電保護(hù)配置研究[J]. 張保會(huì),原博,王進(jìn),王小立,黃仁謀,吳偉明.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2013(07)
[3]風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)的影響（六）——風(fēng)電場(chǎng)送出線路距離保護(hù)影響分析[J]. 張保會(huì),張金華,原博,王進(jìn),郝治國(guó).  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2013(06)
[4]風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)的影響（四）——風(fēng)電場(chǎng)送出線路保護(hù)性能分析[J]. 張保會(huì),王進(jìn),原博,郝治國(guó),黃仁謀,王小立.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2013(04)
[5]風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)的影響（二）——雙饋式風(fēng)電場(chǎng)電磁暫態(tài)等值建模研究[J]. 張保會(huì),李光輝,王進(jìn),郝治國(guó),張金華,黃仁謀,王小立.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2013(02)
[6]具有低電壓穿越能力的雙饋風(fēng)電機(jī)組故障暫態(tài)特性分析[J]. 畢天姝,劉素梅,薛安成,楊奇遜.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2013(02)
[7]大規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)繼電保護(hù)的影響與對(duì)策[J]. 何世恩,姚旭,徐善飛.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2013(01)
[8]大規(guī)模風(fēng)電接入的繼電保護(hù)問(wèn)題綜述[J]. 焦在強(qiáng).  電網(wǎng)技術(shù). 2012(07)
[9]Impacts of Large-scale Wind Power Grid Integration on Relay Protection and Countermeasures[J]. Shien HE 12,*,Jiale SUONAN1,Xiaoning KANG1,Guobing SONG1 (1.School of Electrical Engineering,Xi’an Jiaotong University,Xi’an 710049,China;2.Wind Power Technology Center,Gansu Electric Power Corporation,Lanzhou 730050,China).  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2012(08)
[10]Impact Analyses of Wind Farm on Performances of Transmission Line Relay Protection[J]. Jin WANG *,Baohui ZHANG (School of Electrical Engineering,Xi’an Jiaotong University,Xi’an 710049,China).  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2012(08)



本文編號(hào)：3517692