本文關(guān)鍵詞：考慮Chopper動作的雙饋風(fēng)電機組故障特性及其對線路保護的影響

  更多相關(guān)文章： 雙饋風(fēng)電機組 直流卸荷電路 短路電流特性 距離保護 縱差保護

【摘要】：大規(guī)模風(fēng)電接入會對電力系統(tǒng)運行帶來較大影響,尤其是大規(guī)模雙饋風(fēng)電系統(tǒng)接入后,短路時其故障特性會對按照傳統(tǒng)同步機系統(tǒng)故障特性配置的繼電保護元件的正確動作帶來影響。隨著規(guī)�；L(fēng)電的不斷發(fā)展,亟需對風(fēng)電系統(tǒng)短路電流特性及其對繼電保護的影響機理進行深入研究,采取改善措施以保證發(fā)生短路時繼電保護元件區(qū)內(nèi)不拒動、區(qū)外不誤動,且有足夠的靈敏度裕度。本文針對該問題的研究分兩個部分,先對考慮直流卸荷電路(Chopper)作用下雙饋風(fēng)電機組的短路電流特性進行研究,其次探究了雙饋風(fēng)電短路電流特性對繼電保護算法及穩(wěn)態(tài)量距離和縱差保護的影響。直流母線加入卸荷電路以保護轉(zhuǎn)子側(cè)變頻器是一種較常用的雙饋風(fēng)電機組(DFIG)低電壓穿越改造方案。Chopper動作會對DFIG的短路電流特性產(chǎn)生較大影響,而目前對稱故障下DFIG短路電流特性的研究主要是以故障后立即投入Crowbar為前提,對于Chopper動作下的DFIG短路電流特性研究幾乎沒有,故而難以分析其作用下DFIG的短路電流特性對系統(tǒng)中保護動作可靠性和設(shè)備安全的影響。本文類比DFIG故障后投入Crowbar保護的分析思路—轉(zhuǎn)子回路串入電阻,通過分析對稱故障后Chopper動作下的轉(zhuǎn)子電流回路,將Chopper動作后被閉鎖的轉(zhuǎn)子側(cè)變頻器和直流卸荷電路等效為可變電阻,分析了該等效電阻的阻值隨電壓跌落程度和故障前轉(zhuǎn)差率的變化規(guī)律。根據(jù)故障后DFIG的磁鏈、電壓關(guān)系通過數(shù)學(xué)解析方法得到了Chopper動作下對稱故障電流解析表達式,并通過仿真驗證了該計算表達式的有效性。此外,本文根據(jù)已得雙饋風(fēng)電短路電流特性,研究了該特性電流對穩(wěn)態(tài)量距離和縱差保護的影響。區(qū)別于傳統(tǒng)同步機,雙饋風(fēng)力發(fā)電機組的短路電流頻率成分較為特殊,含有比例較大的衰減轉(zhuǎn)速頻率分量,該種以間諧波形式存在的頻率分量會給微機保護中負責(zé)基頻相量提取的離散快速傅氏算法(DFT)帶來誤差,從而可能給保護動作的可靠性和靈敏性帶來影響。對于距離保護,考慮到風(fēng)電場—般具有較強的弱饋性,特別是送出線發(fā)生非金屬性短路時,會對距離保護測量阻抗甚至動作行為帶來較大影響。本文通過對風(fēng)電場側(cè)送出線距離保護測量阻抗和送出線縱差保護比率制動特性進行影響機理分析,輔以DIgSILENT仿真驗證,分析了雙饋風(fēng)電短路電流中的轉(zhuǎn)速頻率分量以及風(fēng)電場弱饋特性對送出線穩(wěn)態(tài)量距離和縱差保護的影響。
【關(guān)鍵詞】：雙饋風(fēng)電機組 直流卸荷電路 短路電流特性 距離保護 縱差保護
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)11-12
• 1.3 本課題的主要研究內(nèi)容12-14
• 第2章 考慮Chopper動作的雙饋感應(yīng)風(fēng)電機組三相短路電流分析14-29
• 2.1 引言14-15
• 2.2 DFIG外故障后Chopper投入過程簡述15-16
• 2.3 雙饋感應(yīng)電機矢量模型16-17
• 2.4 對稱故障下Chopper立刻投入定子回路解析17-18
• 2.4.1 故障初始條件分析17-18
• 2.4.2 故障后定子磁鏈求解18
• 2.5 對稱故障下Chopper立即投入轉(zhuǎn)子回路等值解析18-23
• 2.5.1 對稱故障下轉(zhuǎn)子回路中轉(zhuǎn)子電壓u.解析18-19
• 2.5.2 故障后轉(zhuǎn)子空載電壓成分解析19-20
• 2.5.3 Chopper動作后RSC不控整流橋與直流母線解析等值20-23
• 2.6 對稱故障下Chopper立刻投入轉(zhuǎn)子磁鏈及定子電流解析23-24
• 2.6.1 Chopper動作后轉(zhuǎn)子磁鏈解析23-24
• 2.6.2 Chopper動作下對稱故障定子短路電流分析24
• 2.7 MATLAB仿真對比驗證24-28
• 2.8 本章小結(jié)28-29
• 第3章 雙饋風(fēng)電短路電流特性對送出線距離保護影響29-46
• 3.1 問題研究背景29-30
• 3.2 雙饋風(fēng)電短路電流特性對DFT影響及弱饋特性分析30-33
• 3.2.1 雙饋風(fēng)電短路電流特性對DFT的影響機理30-32
• 3.2.2 雙饋風(fēng)電弱饋特性對故障電流的影響機理32-33
• 3.3 雙饋風(fēng)電故障特性對送出線距離保護的影響33-36
• 3.3.1 風(fēng)電場側(cè)距離保護測量阻抗的計算33-34
• 3.3.2 過渡電阻對風(fēng)場側(cè)距離保護測量阻抗影響機理34-36
• 3.4 雙饋風(fēng)電短路電流中的各頻率分量及序電流分析36-39
• 3.5 風(fēng)電場側(cè)距離保護測量阻抗軌跡仿真分析39-45
• 3.5.1 三相、單相及兩相短路接地故障仿真39-44
• 3.5.2 兩種因素對距離保護的綜合影響44-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第4章 雙饋風(fēng)電短路電流特性對送出線縱差保護影響46-59
• 4.1 雙饋風(fēng)電短路電流特性對送出線縱差保護影響機理及仿真分析46-50
• 4.1.1 送出線區(qū)內(nèi)故障雙饋風(fēng)電短路電流特性46-47
• 4.1.2 雙饋風(fēng)電短路電流特性對穩(wěn)態(tài)量縱聯(lián)電流差動保護影響分析47-50
• 4.2 雙饋風(fēng)電送出線穩(wěn)態(tài)量縱差繼電器動作特性仿真分析50-57
• 4.2.1 送出線穩(wěn)態(tài)量縱差繼電器動作方程51-52
• 4.2.2 不同Kstrength下送出線區(qū)內(nèi)三相短路52-54
• 4.2.3 送出線區(qū)內(nèi)a相單相短路54-55
• 4.2.4 送出線區(qū)內(nèi)ab兩相接地與ab相間短路55
• 4.2.5 送出線區(qū)外短路55-57
• 4.3 提高雙饋風(fēng)電送出線縱差保護靈敏度的輔助措施57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第5章 結(jié)論與展望59-61
• 參考文獻61-64
• 附錄64-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67-68
• 致謝68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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本文編號：887707