风电接入对配电网电流保护的影响研究

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1、第32卷第1期计算机仿真2015年1月文章编号：1006—9348(2015)01—0137—06风电接入对配电网电流保护的影响研究宋绍剑，徐覃萍，廖碧莲(广西大学电气工程学院，广西南宁530004)摘要：风电接人会改变原来配电网的结构以及故障电流的大小、方向等，进而影响配电网阶段式电流保护的正确动作。针对这个问题，首先分析变速恒频双馈风力发电机的数学模型以及控制策略，在啪S／RsCAD下对其运行特性进行仿真研究，并建立了包含双馈风力发电机的10kV配电网仿真模型。通过仿真分析对原有电流保护的影

2、响，改变风电的接入容量做进一步实验。仿真结果表明，风电接人配电网后，线路的电流保护的动作与风电的接人容量以及故障位置直接相关。关键词：双馈风力发电机；配电网；电流保护；实时数字仿真仪中图分类号：TMr743文献标识码：BStudyonhlfluenceofWindP0werAccesstoCurrentProtectionofDistributionNetworkSONGShao—jian，XUQin—ping，LIA0Bi—lian(Sch砌ofElectricalEn舀neering，Gu柚

3、画Univers畸，N跏lingGuaIl斟530004，China)ABS硼5认CT：AccessoftllewindpowerwiUch卸getlle0IiginalstllJctureofdistributionnetwork锄dfaultcun．ent’smagnitudes，direction卸dsoon，肌dthen“maya雎cttlIecorrectactionofstagecuⅡtntpmtectionofdistributionnetwork．Tothispmblem，atf

4、irst，tllepaper粕alysedtlIema山emalicalmodelaIIdcon仰lstrategyofVSCFdoubly—fedwindpowergenerator，aIldstimulatedofitsoperatingcharact商stics0ntheR1。DS／RSCAD．rI’lledetailofdoubly—f甜windpowergenemtionof10kVdistributionne附orksystemmodelw鹊esta．blished，aIldt11r

5、oughtllemodelsimula—tion锄daIlalysisoftheeffectontlleori舀nalprotection，山efmerexperimentswerec硼edoutf访ththedifferentaccessc印acitiesof而ndpower．Theresultofsimul砒ionshowst}lattheactionofcun_emprotectionrelatestotlleac—cessc印ac时ofwindpower粕dfaultlocationdi

6、rectly．KEYWoRDS：Doubly—fedInductionGenemtor(DFIG)；DistributionNetwork；Cun℃ntprotection；RTDS／RSCAD1引言随着能源与环境问题的日益尖锐，风能、太阳能等可再生能源得到飞快的发展。风力发电在新能源开发中的技术是最成熟而且最具前景的，风电装机容量在不断增加，2010年年底，中国的风电新增容量达到1600万千瓦，总的装机容量已经达到四千万千瓦¨J，根据国家能源局的计划，预测到2015年我国风电的装机容量达到1．

7、3亿kw，加20年达到2．5亿kw，2030年超出5亿kw。双馈式感应发电机(DFIG)风电机组凭借其突出的风能转换效率和灵活的运行特性，已经逐渐发展为当今的主流机型旧o。由于风电输出的不可控制性，风力发电接入配电网可能带来的一系列问题引起了许多学者的关注，文献[3]在MATLAB上针对双馈风机输出功基金项目：广西教育厅科研项目(201106Lxol2)；广西大学科研基金项目()(Jzll0602)收稿日期：2014—04一15率的随机波动性进行研究；文献[4]针对风电接人对配电网保护产生的影响

8、，提出了一种自适应算法，通过实时更新系统的保护方案来保证保护的可靠动作。目前，针对风电接人对配电网保护的影响的研究相对比较少，为此本文首先在电力系统实时数字仿真器的软件平台ItScAD上建立DFIG风机模型，与实验室设备RTDS进行连接。对不同风速条件下，风机的运行特性进行仿真；然后搭建含风电接入的配电网模型，对不同故障位置、不同风电接入容量对原有电流保护产生的影响进行了仿真和分析。2双馈风力发电系统模型变速恒频双馈发电系统由风力机、齿轮箱、双馈发电机、双PwM变流器、升压变压器以及控制器等部分