并网异步风电场短路特性仿真分析

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1、新能源发电控制技术《电气自动化)2010年第32卷第5期TheNewEnergyPowerControlTechnology并网异步风电场短路特性的仿真分析六苏常胜李凤婷(新疆大学电气工程学院。新疆乌鲁木齐830008)摘要：风速的随机性与间隙性使风电场经常处于不同的运行方式，合理的保护配置是保证风电场及接人系统稳定运行的卫士。短路特性是保护配置的前提和依据，针对恒速异步风力发电机组，讨论了其数学模型，分析了异步机组的电磁暂态过程，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，对影响风电场故障特性的主要因素进行了分析，并以PSCAD／EMTDC为平台建立风电场

2、并网运行的仿真模型，研究了风电场投入系统容量、风速、故障类型、X／R对故障特性的影响，仿真结果与理论分析相吻合。研究结果表明风电场继电保护整定时应考虑这些影响因素，以提高风电场继电保护动作的有效性和可靠性。关键词：风电场异步发电机短路特性仿真分析『中图分类号]TM614【文献标识码】A【文章编号】1000·3886(2OLO)O5—0041—04SimulationAnalysisofShort—CircuitCharacteristiconWindFarmInterCOnneCtedGridSuChangshengLiFengting(CollegeofElectricianEn

3、gineering,XinjiangUniversity,UrumqiXinjiang830008，China)Abstract：Duetothenaturestochasticandintermittentofwindspeed，windfarmalwaysHlnindifferentmanners，rationalrelayprotectionpromisewindfarmandpowersystemtooperatestability，short—circuitcharacteristicisfoundationwhichcanrationallylayoutrelaypro

4、tection．Basedonconstantspeedinductionwindgenerator，analyzethemathmodelandelectrictransientandestablishthephasesequencecurrentmodelofwindfarmwhenfaultyispresentinthelineconnectingwindfarmtopowersystem，themainfactorthatinfluenceshort-circuitcharacteristicisanalyzed．Asimulationmodelisestablishedo

5、nthePSCAD／EMTDCplatform，thefactorsoffaultycharacteristicarestudied，includingthecapacityofwindfarm，windspeed、faultytype、faultylocation、andX／Retc，theresultsofsimulationareidenticalwiththeoreticalanalysis．Theseinfluencefactorsshouldbeconsideredwhenwedesigntherelayprotectionofwindfarm，itishelpfult

6、oenhancetheeffectivelyandliabilityofrelayprotection．Keywords：windfarminductiongeneratorshort—circuitcharacteristicsimulationanalysis0引言等特点，在我国已投运的风电场中广泛采用，本文基于PSCAD／随着风电技术的发展，风力发电机容量的增大，风电场规模的EMTDC建立了并网风电场动态仿真模型，研究了不同因素对并网不断扩大，风电并网对电力系统的影响成为重要的研究课题】。风风电场的短路特性的影响，得出一些对风电场的继电保护配置具力发电不同于常规火力、水利发电

7、，风电机组短路特性与同步电机有参考价值的结论。有很大不同；大量风电接入使得系统潮流分布、故障电流及流向发1异步发电机数学模型生了变化。，因此，分析研究风电系统的短路特性，对风电场的1．1风力机数学模型保护配置具有重要意义。文献【4】介绍了异步风电机组的数学模风力机通过叶片捕获风能，将风能转换为作用在轮毂上的机型及对电力系统稳定性的影响】，从负荷水平、电压幅值、频率、械转矩，风速与转矩之间的关系可表示为l01：不同机型等方面对单相故障时的风电场阻抗特性、短路特性进行O)