發(fā)布時(shí)間：2017-09-20 11:12

  本文關(guān)鍵詞：考慮Chopper動(dòng)作的雙饋風(fēng)電機(jī)組故障特性及其對(duì)線路保護(hù)的影響

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【摘要】：大規(guī)模風(fēng)電接入會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)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(shí)其故障特性會(huì)對(duì)按照傳統(tǒng)同步機(jī)系統(tǒng)故障特性配置的繼電保護(hù)元件的正確動(dòng)作帶來(lái)影響。隨著規(guī)模化風(fēng)電的不斷發(fā)展,亟需對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)短路電流特性及其對(duì)繼電保護(hù)的影響機(jī)理進(jìn)行深入研究,采取改善措施以保證發(fā)生短路時(shí)繼電保護(hù)元件區(qū)內(nèi)不拒動(dòng)、區(qū)外不誤動(dòng),且有足夠的靈敏度裕度。本文針對(duì)該問(wèn)題的研究分兩個(gè)部分,先對(duì)考慮直流卸荷電路(Chopper)作用下雙饋風(fēng)電機(jī)組的短路電流特性進(jìn)行研究,其次探究了雙饋風(fēng)電短路電流特性對(duì)繼電保護(hù)算法及穩(wěn)態(tài)量距離和縱差保護(hù)的影響。直流母線加入卸荷電路以保護(hù)轉(zhuǎn)子側(cè)變頻器是一種較常用的雙饋風(fēng)電機(jī)組(DFIG)低電壓穿越改造方案。Chopper動(dòng)作會(huì)對(duì)DFIG的短路電流特性產(chǎn)生較大影響,而目前對(duì)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(duì)于Chopper動(dòng)作下的DFIG短路電流特性研究幾乎沒(méi)有,故而難以分析其作用下DFIG的短路電流特性對(duì)系統(tǒng)中保護(hù)動(dòng)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(hù)的分析思路—轉(zhuǎn)子回路串入電阻,通過(guò)分析對(duì)稱故障后Chopper動(dòng)作下的轉(zhuǎn)子電流回路,將Chopper動(dòng)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(guò)數(shù)學(xué)解析方法得到了Chopper動(dòng)作下對(duì)稱故障電流解析表達(dá)式,并通過(guò)仿真驗(yàn)證了該計(jì)算表達(dá)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(duì)穩(wěn)態(tài)量距離和縱差保護(hù)的影響。區(qū)別于傳統(tǒng)同步機(jī),雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(huì)給微機(jī)保護(hù)中負(fù)責(zé)基頻相量提取的離散快速傅氏算法(DFT)帶來(lái)誤差,從而可能給保護(hù)動(dòng)作的可靠性和靈敏性帶來(lái)影響。對(duì)于距離保護(hù),考慮到風(fēng)電場(chǎng)—般具有較強(qiáng)的弱饋性,特別是送出線發(fā)生非金屬性短路時(shí),會(huì)對(duì)距離保護(hù)測(cè)量阻抗甚至動(dòng)作行為帶來(lái)較大影響。本文通過(guò)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)側(cè)送出線距離保護(hù)測(cè)量阻抗和送出線縱差保護(hù)比率制動(dòng)特性進(jìn)行影響機(jī)理分析,輔以DIgSILENT仿真驗(yàn)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(chǎng)弱饋特性對(duì)送出線穩(wěn)態(tài)量距離和縱差保護(hù)的影響。
【關(guān)鍵詞】：雙饋風(fēng)電機(jī)組 直流卸荷電路 短路電流特性 距離保護(hù) 縱差保護(hù)
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)11-12
• 1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 第2章 考慮Chopper動(dòng)作的雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)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(guò)程簡(jiǎn)述15-16
• 2.3 雙饋感應(yīng)電機(jī)矢量模型16-17
• 2.4 對(duì)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(duì)稱故障下Chopper立即投入轉(zhuǎn)子回路等值解析18-23
• 2.5.1 對(duì)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(dòng)作后RSC不控整流橋與直流母線解析等值20-23
• 2.6 對(duì)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(dòng)作后轉(zhuǎn)子磁鏈解析23-24
• 2.6.2 Chopper動(dòng)作下對(duì)稱故障定子短路電流分析24
• 2.7 MATLAB仿真對(duì)比驗(yàn)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(duì)送出線距離保護(hù)影響29-46
• 3.1 問(wèn)題研究背景29-30
• 3.2 雙饋風(fēng)電短路電流特性對(duì)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(duì)DFT的影響機(jī)理30-32
• 3.2.2 雙饋風(fēng)電弱饋特性對(duì)故障電流的影響機(jī)理32-33
• 3.3 雙饋風(fēng)電故障特性對(duì)送出線距離保護(hù)的影響33-36
• 3.3.1 風(fēng)電場(chǎng)側(cè)距離保護(hù)測(cè)量阻抗的計(jì)算33-34
• 3.3.2 過(guò)渡電阻對(duì)風(fēng)場(chǎng)側(cè)距離保護(hù)測(cè)量阻抗影響機(jī)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(chǎng)側(cè)距離保護(hù)測(cè)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(duì)距離保護(hù)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(duì)送出線縱差保護(hù)影響46-59
• 4.1 雙饋風(fēng)電短路電流特性對(duì)送出線縱差保護(hù)影響機(jī)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(duì)穩(wěn)態(tài)量縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)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(dòng)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(dòng)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(hù)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(xiàn)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(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

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本文編號(hào)：887707