風(fēng)電場(chǎng)短路故障特性及其短路電流計(jì)算方法的研究.pdf

1、雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為當(dāng)前商業(yè)應(yīng)用最廣泛的風(fēng)力發(fā)電機(jī)型，在國(guó)內(nèi)已并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)中大量采用。雙饋風(fēng)電機(jī)組對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各種故障擾動(dòng)很靈敏，在風(fēng)電場(chǎng)發(fā)生短路故障期間，雙饋風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)的相互影響會(huì)造成風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)的暫態(tài)特性發(fā)生顯著變化。在以雙饋風(fēng)電機(jī)組為主的風(fēng)電場(chǎng)大規(guī)模并網(wǎng)背景下，風(fēng)電場(chǎng)的短路故障特性對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成了很大的挑戰(zhàn)，需要對(duì)各種短路故障下風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)的暫態(tài)響應(yīng)過(guò)程進(jìn)行深入分析和仿真驗(yàn)證，為風(fēng)電場(chǎng)及電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供參考建議。<

2、br>　　目前，國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)關(guān)于短路電流的計(jì)算方法及軟件都已相當(dāng)成熟，但大都不包含風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。隨著風(fēng)電注入功率的不斷增加，準(zhǔn)確地計(jì)算風(fēng)電場(chǎng)短路電流對(duì)電氣設(shè)備選型、繼電保護(hù)整定與校驗(yàn)有直接影響，因而將風(fēng)電場(chǎng)作為獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行短路電流計(jì)算具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文首先在雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)電壓、磁鏈及轉(zhuǎn)矩方程的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的三階動(dòng)態(tài)模型，分析了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的短路電流特性，并研究了雙饋風(fēng)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)換流器對(duì)雙饋風(fēng)電機(jī)組短

3、路電流的影響，為后續(xù)研究墊定基礎(chǔ)。
　　其次在DlgSILENT/Powerfactory仿真工具上建立了含風(fēng)電場(chǎng)的某地區(qū)實(shí)際電網(wǎng)仿真模型。針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)、場(chǎng)內(nèi)、電網(wǎng)側(cè)發(fā)生三相與單相接地短路故障后風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)側(cè)各變量的暫態(tài)變化進(jìn)行仿真分析，仿真中雙饋風(fēng)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)換流器無(wú)功分別采用單位功率因數(shù)與恒電壓兩種不同控制策略。通過(guò)仿真發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同的故障點(diǎn)及故障類(lèi)型，風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)所對(duì)應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)存在明顯差異，同時(shí)雙饋風(fēng)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)換流器無(wú)功