基于pscad／emtdc并网异步风电场短路特性仿真分析

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1、第36卷第10期2010年10月水力发电基于PSCAD／EMTDC并网异步风电场短路特，陡的仿真分析苏常胜．李凤婷(新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐830047)摘要：由于风速和风向的变化具有随机性、间歇性，风机组的输出功率与风速的3次方成正比，因此风力发电机输出功率的短周期变化比较明显，风机的运行方式多变，不同情况下故障时的短路特性也相差很大。针对异步风电场建立了风电场联络线路接地故障时，风电场提供的短路电流各序分量表达式，分析了影响风电场故障特性的主要因素．并以PSCAD／EMTDC为平台建立并网风电场的动态仿真模型，仿真分析了风电场投人机组数、风速、

2、故障类型、电抗与电阻之比对故障特性的影响，仿真结果与理论分析一致。关键字：仿真分析；短路特性；风电场；异步发电机PSCAD，EMTDC-BasedSimulationonShoft—CircuitCharacteristicsofWindFarmInterconnectedGridSuChangsheng，LiFengting(CollegeofElectricianEngineering，XinjiangUniversity，UrumqiXinjiang830047)Abstract：Asthenaturestochasticandintermittent

3、ofwindspeedanddirectionandthepoweroutputproportionaltothecubeofwindspeed，theoutputvariationofwindgeneratoroftenfluctuatesinashortperiodandtheshort—circuitcharacteristicisdifferent．Foraconstant—speedinductionwindfarnlthemainfactorsthatinfluencetheshort—circuitcharacteristicofconnect

4、inglinegroundfaultywereanalyzedbythesequencecurrentmode1．AsimulationmodelwasalsoestablishedbasedonthePSCAD／EMTDCplatform，andtheinfluencesofgeneratingcapacity，windspeed，groundfaultytypeandtheratioofreactanceandresistanceofconnectinglineonshort-circuitcharacteristicweresimulated．Thes

5、imulationresultsareconsistentwiththetheoreticalanalysis．KeyWords：simulation；short—circuitcharacteristic；windfarm；inductiongenerator中图分类号：TM614文献标识码：B文章编号：0559—9342(2010)10—0089—04模型，研究了不同因素对并网风电场的短路特性的0引言影响，得出一些对风电场的继电保护配置具有参考随着风电场规模的不断扩大，风电并网对电力价值的结论。系统的影响成为重要的研究课题_1I。风电机组短路特1数学模型

6、性与常规火力、水力发电有很大不同，大量风电接入会使系统潮流分布、故障电流及流向发生变化，1．1风力机数学模型因此，分析研究风电系统的短路特性，对风电场的风力机风速与转矩之间的关系可表示为[51保护配置具有重要意义。文献[2—4】从负荷水平、电压幅值、频率、不同机型等方面对单相故障时的收稿日期：2010—05—10风电场阻抗特性、短路特性进行了研究，但对影响基金项目：国家自然科学基金资助项目f509670041；新疆维吾风电场短路特性的影响因素、影响程度方面分析不尔自治区教育厅重点资助项目(XJEDU2007i10)；《电力系统及发电够深入、全面。异步风电机组

7、由于成本低、技术成设备控制和仿真》国家重点实验室开放项目fSKLD09KZ011熟等特点，在我国已投运的风电场中广泛采用，本作者简介：苏常胜(1986一)，男，山西运城人，硕士研究生．研文基于PSCAD／EMTDC建立了并网风电场动态仿真究方向风电并网与电力系统继电保护．WetterPou，erVo1．36No．10脚水／J仅电2010年10月阻抗不同，其短路电流各序分量也不同。TM=己‘c·fJ×10(1)gO风速多变使风电场投入系统的容量变化．风电式中，为风力机叶片的转矩；P为空气密度；场等值阻抗、电压幅值也随之变化。分析公式(6)为风力机功率系数；A为

8、风力机叶片扫过的面积；可得：影响风电场短路特性的主要