風電場弱饋系統(tǒng)對線路保護的影響分析與策略.pdf

1、隨著風力發(fā)電技術的快速發(fā)展，風力發(fā)電已經(jīng)成為了能源與電力可持續(xù)發(fā)展的最佳選擇之一。依據(jù)國家發(fā)展和改革委員會能源研究所的報告，風力發(fā)電的總裝機容量在2030年以后將有希望超過核能發(fā)電，成為我國的第三大電力來源。而我國幅員遼闊，受制于風能資源與電力負荷中心的逆向分布的基本國情，大規(guī)模風電并網(wǎng)通常采用集中式接入電網(wǎng)的輸電形式。大規(guī)模風電集中式并網(wǎng)對聯(lián)絡線路的繼電保護的影響日益突出，本文就風電場集中式并入電網(wǎng)時輸電線路保護中可能出現(xiàn)的問題，展開

2、了以下的研究。
　　首先研究了風電場并入電網(wǎng)時，聯(lián)絡線路上保護的配置。分析了風電場弱饋系統(tǒng)側的距離保護和選相元件的工作原理。對目前已有文獻中的研究，進行總結概括。接著對風電場的等值方法進行研究，并以雙饋感應異步發(fā)電機(DFIG)為例建立其等效數(shù)學模型。經(jīng)過對雙饋風電場故障電流特性的探討，發(fā)現(xiàn)其提供短路電流的能力有限，這一點與傳統(tǒng)同步機區(qū)別很大。在此基礎之上進一步研究集中式并網(wǎng)風力發(fā)電系統(tǒng)體現(xiàn)的弱饋特性，并深入分析了撬棒電路保護對故

3、障電流以及弱饋特性的影響。
　　其次研究了風電場弱饋系統(tǒng)并入電網(wǎng)對線路保護的影響，主要分析了風電場集中式并網(wǎng)對線路距離保護和選相元件的影響。分析發(fā)現(xiàn)由于風電場弱饋特性的影響，全量距離保護會出現(xiàn)測量阻抗不能正確反映故障距離的情況，特別是在發(fā)生三相短路和兩相接地短路時。而風電場弱饋側的正、負序電流分配系數(shù)不同，又會使得序分量選相元件發(fā)生誤判。
　　最后研究了適應風電場弱饋系統(tǒng)的輸電線路保護策略。首先分析了距離保護的改進思路，接著