本文關鍵詞：雙饋風電機組暫態(tài)特性及對配網(wǎng)保護的影響研究

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【摘要】：近年來,雙饋風電機組(doubly-fed induction generator, DFIG)在配電網(wǎng)中的滲透率不斷提高,由于其控制策略、故障類型、故障位置、接入容量、接入方式等不同,雙饋風機的暫態(tài)特性呈現(xiàn)“多態(tài)性”,給配電網(wǎng)的潮流分布、電流流向帶來很大影響,傳統(tǒng)的繼電保護已經(jīng)不能適用。因此,亟需深入探究其復雜的暫態(tài)特性并提出切實可行的繼電保護新方案。本文在研究DFIG并網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學模型的基礎上,建立了基于不同控制策略的雙饋風機模型并分析了不同控制策略下的故障暫態(tài)特性,研究了短路電流各分量與轉差率的關系和短路電流諧波特征,揭示了DFIG作為分布式電源接入配電網(wǎng)對保護的影響并針對T型接線方式提出了新的T接線路保護方案,并進行了仿真驗證。鑒于雙饋風機變流器控制策略的重要性與多樣性,分別利用矢量控制和直接功率控制兩種控制策略進行數(shù)學建模及仿真建模,并利用這兩套采用不同控制策略的仿真模型仿真分析了穩(wěn)態(tài)運行特性和故障暫態(tài)特性,根據(jù)仿真結果詳細對比分析了不同控制策略下穩(wěn)態(tài)運行特性及故障暫態(tài)特性的異同并給出了合理解釋。針對雙饋風機短路電流特性受影響的因素很多這一問題,本文重點探究了故障前雙饋風機的運行情況對故障期間撬棒投入的短路電流各分量的影響。通過數(shù)學模型推導了定、轉子短路電流解析表達式,分析了轉差率對短路電流中周期分量、暫態(tài)直流分量及衰減轉速頻率分量的影響。其次,還對雙饋風機發(fā)生不同類型故障時,撬棒是否動作情況下的短路電流諧波特性進行了研究和仿真驗證,揭示了不同類型故障下的諧波特性對保護可能造成的影響。對于以DFIG為分布式電源接入配電網(wǎng)給傳統(tǒng)繼電保護造成嚴重影響的問題,本文重點研究了T接這種特殊方式對保護帶來的影響,提出了結合電壓差判據(jù)和保證T接點靈敏度的閉鎖式距離縱聯(lián)保護的綜合判據(jù),并進行了算例驗證。仿真結果表明綜合判據(jù)適用于T接線路保護。
【關鍵詞】：雙饋風電機組 控制策略 暫態(tài)特性 繼電保護 T接
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 雙饋風機變流器控制策略研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 雙饋風機暫態(tài)特性研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 雙饋風機對配電網(wǎng)保護的影響研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文主要工作15-16
• 第2章 不同控制策略下雙饋風機的建模仿真16-44
• 2.1 引言16
• 2.2 雙饋風機網(wǎng)側變流器控制策略建模16-21
• 2.2.1 網(wǎng)側控制策略的概述16-18
• 2.2.2 網(wǎng)側變頻器控制策略數(shù)學模型建立18-21
• 2.3 雙饋風機轉子側變流器控制策略建模21-27
• 2.3.1 轉子側控制策略的概述21-23
• 2.3.2 轉子側變頻器控制策略數(shù)學模型建立23-27
• 2.4 不同控制策略雙饋風機運行特性仿真27-42
• 2.4.1 不同控制策略的雙饋風機穩(wěn)態(tài)特性29-31
• 2.4.2 不同控制策略的雙饋風機暫態(tài)特性31-42
• 2.5 本章小結42-44
• 第3章 雙饋風機的短路電流特性研究44-59
• 3.1 引言44
• 3.2 雙饋感應發(fā)電機矢量模型44-45
• 3.3 撬棒投入后短路電流求解45-54
• 3.3.1 短路電流解析表達式45-48
• 3.3.2 解析式仿真分析48-51
• 3.3.3 建模仿真驗證與分析51-54
• 3.4 短路電流諧波特性研究54-58
• 3.4.1 撬棒電路不動作時的短路電流諧波特性54-56
• 3.4.2 撬棒電路動作時的短路電流諧波特性56-58
• 3.5 本章小結58-59
• 第4章 雙饋風機對配電網(wǎng)保護的影響及對策研究59-72
• 4.1 雙饋風機對配電網(wǎng)保護的影響分析59-60
• 4.2 保護新方案60-66
• 4.2.1 電壓差判據(jù)60-62
• 4.2.2 輔助判據(jù)62-65
• 4.2.3 綜合判據(jù)的實現(xiàn)65-66
• 4.3 算例分析66-70
• 4.3.1 仿真驗證66-70
• 4.3.2 結果分析70
• 4.4 本章小結70-72
• 第5章 結論與展望72-74
• 5.1 結論72-73
• 5.2 展望73-74
• 參考文獻74-79
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及其它成果79-80
• 攻讀碩士學位期間參加的科研工作80-81
• 致謝81

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本文編號：835740