风电机组低电压穿越测试平台保护配置策略研究

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1、分类号密级风电机组低电压穿越测试平台保护配置策略研究研究生姓名：张松科指导教师姓名、职称：易吉良副教授学科专业：电气工程研究方向：复杂机电系统的信息集成和协调控制湖南工业大学二〇一五年六月十二日分类号.密级.风电机组低电压穿越测试平台保护配置策略研究ResearchonProtectionConfigurationStrategyforLVRTTestPlatformofWindTurbines研宄生姓名：张松科指导教师姓名、职称：易吉良副教授学科专业：电气工程研究方向：复杂机电系统的信息集成和协调控制论文答辩日期誠/12答

2、辩委员会主席湖南工业大学二•一五年六月十二曰湖南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：年/月6日湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全

3、部或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名：減#t号师签名：期：对年《月/j曰摘要随着风力发电的规模越来越大，其并网问题引起了人们的关注。新的电网运行准则要求风电机组具备低电压穿越的能力，以维护电网的稳定运行。为了测试风电机组的低电压穿越性能，需要建立有效便捷的测试系统，而完备的保护配置与策略是保障测试系统安全运行和检测风电机组低电压穿越性能指标的重要手段。本文介绍了风电机组低电压穿越测试仿真平台的主要构成部分，并针对测试平台运行中可能出现的故障和低电压穿

4、越测试要求，讨论了测试平台需要配置的几类保护。其中，针对低电压穿越测试要求专门配置了低电压穿越保护模块，并根据国家标准制定了保护动作策略。实时检测电压跌落幅值和持续时间参数是该保护模块正确动作的前提。在分析了现有的几种电压跌落参数检测方法的基础上，基于S变换的理论引入基频S变换方法，该方法只针对电压跌落信号频谱的基频点求解S变换，对变换的模向量求幅值得到电压跌落幅值，对模向量进一步求差分，并利用突变点求跌落起止时刻得到跌落持续时间。仿真对比实验验证了基于基频S变换的电压跌落检测方法在检测精度和抗干扰方面均有优势。基于前述保护

5、模块和检测算法设计的基础上，在MATLAB/Simulink环境中搭建了低电压穿越测试系统及其保护模块。仿真实验证明，通过本文所设计的保护模块相互配合，能够满足各类保护的要求，其中低电压穿越保护模块的动作符合国家标准规定，在发生低电压穿越且跌落幅值持续时间参数位于标准曲线范围内时，暂时屏蔽电压保护不动作，否则快速启动切除故障，保护测试平台安全运行。论文根据上述模型进行了低电压穿越测试系统综合保护装置的设计，选用TMS320F2812DSP为核心芯片，完成了系统外围电路和软件实现流程的设计。本文设计的风电机组低电压穿越测试平台

6、保护方案经过仿真验证，能够保护测试系统和风电机组的安全运行，对工程实际应用具有参考价值。关键词：风电机组，低电压穿越，继电保护，电压跌落，基频S变换IABSTRACTWiththescaleofthewindpowerismoreandmorelarge,thegridconnectionproblemscausedtheattentionofpeople.ThenewgridoperationstandardsrequirethatwindturbineshavetheabilityofLVRT(lowvoltagerid

7、ethrough),inordertomaintainthestableoperationofpowergrid.ItisnecessarytoestablishaneffectiveandconvenienttestsystemtotesttheLVRTperformanceofwindturbines.Perfectprotectionconfigurationandstrategyisanimportantmethodforguaranteeingthesafeoperationofthetestsystemandde

8、tectingtheLVRTperformanceindicatorsofwindturbines.ThemaincomponentsofwindturbinesLVRTsimulation-testingplatformareintroducedinthispaper;forthepro