隨著風(fēng)電滲透率不斷提高,風(fēng)力發(fā)電機組復(fù)雜的故障特性和風(fēng)電匯集系統(tǒng)的特殊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對傳統(tǒng)保護(hù)技術(shù)提出了新挑戰(zhàn)。受控制環(huán)節(jié)限幅器影響,風(fēng)機的短路電流受限特性有可能影響傳統(tǒng)風(fēng)電場保護(hù)動作性能,同時基于本地信息量測的保護(hù)算法也難以滿足風(fēng)電場保護(hù)性能要求。針對以上問題,論文以吉林實際風(fēng)電場為參考,搭建了風(fēng)電匯集系統(tǒng)模型,進(jìn)行風(fēng)電場匯集系統(tǒng)站域保護(hù)新原理研究,進(jìn)而研制樣機與硬件調(diào)試平臺,驗證站域保護(hù)原理動作性能,主要工作及成果如下:分析了匯集系統(tǒng)傳統(tǒng)保護(hù)動作性能,給出了傳統(tǒng)保護(hù)不正確動作邊界。在RTDS仿真平臺上搭建風(fēng)電匯集系統(tǒng)模型,對風(fēng)電場匯集母線與風(fēng)電場匯集饋線上的保護(hù)配置情況進(jìn)行了研究。重點分析匯集系統(tǒng)中不同故障位置和不同故障類型下的保護(hù)適應(yīng)性情況,得到了風(fēng)電場匯集母線保護(hù)在特定情況下存在拒動可能性和風(fēng)電場匯集饋線保護(hù)在特定情況下存在誤動可能性的結(jié)論,并利用RTDS仿真平臺驗證了結(jié)論的正確性。提出了基于多間隔電氣量信息的站域保護(hù)新原理。分析了站域保護(hù)基本功能與結(jié)構(gòu)特性,參考站域保護(hù)利用信息冗余度來提升保護(hù)性能的特性,提出了適用于風(fēng)電場匯集系統(tǒng)的站域保護(hù)判據(jù)。構(gòu)建了添加啟動環(huán)節(jié)與延時環(huán)節(jié)的各判據(jù)協(xié)調(diào)配合體系,得到了一整套完整的風(fēng)電場匯集系統(tǒng)站域保護(hù)原理,并利用RTDS仿真平臺驗證了結(jié)論的正確性。搭建了站域保護(hù)樣機測試平臺并驗證站域保護(hù)原理正確性。以理論研究內(nèi)容為基礎(chǔ)進(jìn)行了保護(hù)樣機的研制,在模塊化保護(hù)樣機中實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集,電氣信息量處理與故障判別等功能。基于RTDS仿真平臺的實時特性搭建了完整的硬件閉環(huán)測試平臺,通過在線閉環(huán)測試驗證站域保護(hù)算法的有效性,說明了其具有一定的實際工程應(yīng)用價值。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM614
【部分圖文】：

于實際工程并具有一定的代表性，依據(jù)對吉林來福風(fēng)電場進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研得到的匯逡逑集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與電氣參數(shù)進(jìn)行ＲＴＤＳ仿真模型的搭建，風(fēng)電場實際變電站結(jié)構(gòu)如下逡逑圖２－１所示。逡逑W畫喱逡逑圖２－１吉林來福風(fēng)電場實際一次主接線圖逡逑７逡逑

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑機經(jīng)主變和送出線流向系統(tǒng)側(cè)，正常情況下接地變壓器側(cè)電流情況如下圖２－５所逡逑示。逡逑正常情況下接地變ｆｆｉ器側(cè)電流瞬時值逡逑ａｍ邋邐邐邋邐—邐邐＞邐邐邐邐ｒ邐邐邐＜邐［ 邐逡逑ｏｏｅ８邋．邐Ａ相電流逡逑，１１！邋：Ｓ邋＼邋ｆ邋４邋４邋Ｉ，＼邋ｋ邋ｉ邋＼邋４邋ｈ邋４邋ｈ邋ｈ邋：＼邋Ｉ邋邐逡逑Ｈｉ邋ｉ：：邋ｉ！邋Ｉ邋ｉＢｉ逡逑？ｏ．ｏｅａ邋Ｉ逡逑ｏ邋ｏｓ＞邋ｏ邋ｉ邋＆邋ｉｓ邋0２邋ａｓｓ邋０３邐＜ｓａ邋0４＆邋ｅ．ｓ逡逑時間（Ｓ）逡逑正常情況下接地變壓器側(cè)電流序分量逡逑０邋０１邋邐１邐＞邐■邐＊邋－■邐＜邐■邐邐逡逑０００９邋？邐邐正序分角：逡逑＾ｏｏｏａ．邐一負(fù)序分貴逡逑５邋０００７邋－邐邋糊＞＆逡逑灥邋０．００６邋？邐？逡逑＾邋０邋００５邋■逡逑＾邋0．00，邋■■邐邐逡逑０邋００３邋■逡逑０邋００２逡逑０．００１邋＇■邋—邋￣邋：逡逑0邋邐邐邐＇邐＊—邐邐邐１邐邐邐邐邐＊邐邐邐逡逑０邐０邋０＆邐Ｏ邋１邐Ｏ邋１＆邐０＿２邋Ｃ）２Ｓ邐０．３邐０．３６邐０■？邐０．？＊？邋Ｏ．Ｓ逡逑時間（Ｓ）逡逑圖２－５正常工況下接地變壓器側(cè)電流情況逡逑當(dāng)匯集母線發(fā)生單相接地故障時，設(shè)置接地變壓器中性點直接接地。此時接逡逑地變壓器零序激磁阻抗較小，接地變壓器支路不可再視為斷路。零序電流由故障逡逑點經(jīng)接地變壓器激磁阻抗ＺＴＧ流入大地，接地變壓器側(cè)在匯集母線發(fā)生接地故障逡逑時可以檢測出零序電流分量

集母線保護(hù)適應(yīng)性分析逡逑２－２所示，當(dāng)風(fēng)電匯集系統(tǒng)位于正常運行狀態(tài)時，根據(jù)廣義電流？電氣節(jié)點的電流值等于流出該電氣節(jié)點的電流值，因此主變低ＴＡ４量測得到的電流值等于匯集饋線出口處電流互感器ＴＡ１，ＴＡ壓器側(cè)電流互感器ＴＡ５之和。逡逑集坷線上發(fā)生相間故障時主變低壓側(cè)電流互感器量測得到的電流側(cè)電流互感器量測得到的電流值和三條匯集饋線出丨丨處電流互乜流伉之和等于故障發(fā)生處的故障電流。根據(jù)母線差動式電流的差動電流為主變低壓側(cè)，接地變壓器側(cè)與各匯集饋線出口處基和，由于系統(tǒng)側(cè)容量遠(yuǎn)大于風(fēng)機側(cè)容量，所以主變低壓側(cè)電流測得到的故障電流遠(yuǎn)大于任意一條匯集饋線出口處電流互感器和Ｕ流可感器量測得到的故障電流，差動電流近似等于主變低壓側(cè)電量測得到的故障電流基波值。此時匯集母線上的保護(hù)具有良好的選保護(hù)拒動的情況。逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2816202