双馈风电机组故障电流特性及其影响因素分析

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1、第40卷第11期第40卷第12期2014年11月水力发电20201414年年1212月月双馈风电机组故障电流特性及其影响因素分析陈伟伟，樊艳芳，李凤婷，张玉，李智才（新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐830047）摘要：风电的间歇性、随机性等特点及不同机型的控制策略对风电接入电力系统的故障电流影响很大。分析了双馈风力发电机的短路电流特性，以PSCAD为平台搭建了双馈式风力机的模型，仿真了其稳态特性和暂态特性，验证了模型的正确性。在此基础上，仿真分析了crowber投切状况、故障点位置、投运风电机组数

2、、无功补偿、风速等因素对风电接入电力系统故障电流的影响。分析结果说明在保护整定配置时，需要考虑上述因素对故障电流的影响。关键词：双馈风电机组；仿真建模；故障电流；影响因素AnalysesofDFIGFaultCurrentCharacteristicsandItsInfluencingFactorsCHENWeiwei,FANYanfang,LIFengting,ZHANGYu,LIZhicai（CollegeofElectricalEngineering,XinjiangUniversity,Ur

3、umqi830047,Xinjiang,China）Abstract:Theintermittentandrandomnessofwindpowerandthedifferentcontrolstrategiesofwindgeneratorhaveagreatinfluenceonfaultcurrentofpowersystem.TheshortcircuitcurrentcharacteristicoftheDouble-fedInductionGenerator(DFIG)isanalyze

4、dbyestablishingasimulationmodelofDFIGonPSCADplatform.ThestaticcharacteristicsandtransientcharacteristicsofDFIGaresimulatedandthecorrectnessofmodelisverified.Onthisbasis,theinfluencesofcrowbarcuttingcondition,faultpointlocation,numberofwindgenerator,rea

5、ctivepowercompensationandwindspeedonfaultcurrentofpowersystemaresimulatedandanalyzedrespectively.Thesimulationresultsillustratetheconfigurationofprotectionsettingshouldconsidertheeffectofabovefactors.KeyWords:double-fedinductiongenerator;simulationmode

6、ling;faultcurrent;influencingfactor中图分类号：TM614；TM743文献标识码：A文章编号：0559－9342（2014）12－0086－040引言1双馈风电机组的单机无穷大系统建模风能是一种可再生无污染的绿色能源，风电开基于PSCAD/EMTDC仿真平台，搭建单机额定发技术逐渐成熟，使得风力发电成为应用最为广泛、容量为1.5MW的风力发电机组接入无穷大系统模发展最为迅速的新型发电形式之一，而且具有较好型，具体参数为：叶片半径R=40m，额定风速13的经济效益和社

7、会效益[1-3]。m/s，定子电阻Rs=0.005876（p.u.），转子电阻Rr=双馈式风力发电机由于其优越性成为主流机型0.006613（p.u.），定子电抗X=0.0976（p.u.），转子广泛应用于风电场。目前对风电故障的研究大多围电抗X=0.1634（p.u.）。绕在单个风电机组的故障分析、风电场内部故障分析和风电场并网联络线的故障特性[4-10]，而将风电系收稿日期：2014-04-09统作为整体考虑对其故障电流的研究较少。基金项目：新疆维吾尔自治区高校科研重点项目（XJEDU-本文在P

8、SCAD平台上搭建了双馈风电机组的仿2011I05）；国家自然科学基金项目（51467019）真模型，仿真验证了模型的正确性，并仿真分析了作者简介：陈伟伟（1989—），男，四川营山人，硕士研究生，影响双馈风电机组故障电流的主要因素，研究具有研究方向可再生能源并网技术与电力系统继电保护；樊艳芳（通讯作一定实际意义。者）.86WaterPowerVol．40No．12第40卷第12期陈伟伟，等：双馈风电机组故障电流特性及其影响因素分析水力发电图1双馈风电机组稳态运行特性