基于实测数据的双馈风电场集电线路时域距离保护

基于傅里叶算法的传统距离保护在用于双馈风电场集电线路时，受风电系统故障特性及过渡电阻的影响，会导致保护不能正确动作。提出了不受频率影响且具有抗过渡电阻能力的时域距离保护方法，通过分析双馈风电场发生故障后的短路电流特性，解析推导了离散傅里叶算法提取基频分量及过渡电阻产生的测量阻抗误差表达式，进一步分析了双馈风机短路电流特性对传统距离保护的影响。根据云南某风电场实测录波数据，对风电接入系统故障及风电场传统距离保护在双馈风电场集电线路上的动作特性进行分析，并对集电线路参数进行参数辨识。结果表明，时域距离保护不受风电场侧短路电流特性的影响，提高了集电线路距离保护的动作可靠性。     

用录波分析软件分析主变差动动作原因

针对110 kV万茜变电站35 kV侧线路遭受雷击,线路保护电流一段动作现象,使用录波分析软件分析故障前的电流相位、差动动作值和C相动作轨迹.在分析主变差动保护动作原因的基础上,得出了在单相接地故障状况下,主变高压侧出现三相电流幅值基本相同以及相位基本一致的结果.证实了此次故障是一起典型的B相区外故障,差动B相可靠不动;C相区内故障,差动C相正确动作.C相区内故障,主要是一体化电流互感器遭受高电压,绝缘被击穿,导致区内C相接地.通过分析主变差动动作原因和总结经验,提出改进措施,旨在更好地完善变压器保护的运行和维护.     

不同风电机组的短路特性及对接入网继电保护的影响

在MATLAB/Simulink环境下分别搭建了由双馈异步风电机组、普通异步风电机组和直驱永磁同步风电机组组成的单机无穷大系统,仿真得到了相同容量的3种风电机组在不同故障下的短路电流,分析了其短路特性及对所接入电网电流保护的影响。仿真结果表明,当外部短路故障相同时,普通异步风电机组短路电流对接入网冲击较大但衰减很快,双馈异步风电机组是否提供持续短路电流与其保护动作特性密切相关,直驱永磁同步风电机组可以提供持续的短路电流。针对不同风电机组的短路特性,提出了相应的保护配置方案及原则。     

内置Crowbar电路的双馈风电机组短路特性研究

风电装机容量在电网中所占的比例不断增高,当电网运行出现故障时,不能忽略风电机组短路电流对继电保护装置所造成的影响。当电网电压大幅度跌落时,撬杠保护(Crowbar)动作使风力发电机组的拓扑结构发生变化,影响风电送出线路继电保护装置的整定计算。文章在推导撬杠保护动作时风电机组等值模型的基础上,分析得到双馈感应风力发电机组的短路特性以及用于短路电流计算的模型,最后在PSCAD平台下验证了模型进行线路保护装置整定时的有效性。     

基于风机弱馈特性的集电线路故障方向判断

风电场集电线路发生反方向故障时,集电线路电流保护可能因流过反向短路电流而误动,须安装方向元件。针对传统功率方向元件受集电线路接线方式及风机低电压穿越方式影响而无法正确动作的问题,提出了一种新型的集电线路故障方向判断方法。该方法利用在线路发生正、反向故障时,因风机的弱馈特性保护所感受背侧系统等效阻抗存在明显差异的特征,能够快速可靠地判断出故障方向。文章搭建了集电线路仿真模型,通过仿真试验验证了该方法应用于集电线路的适应性和正确性。     

Yn/Y接线变压器单相接地短路差动保护动作分析

分析了Yn/Y变压器微机差动保护在保护区外发生单相接地短路故障时,由于零序电流的存在将使变压器差动保护可能出现误动.用不对称理论对单相接地短路故障备序电流进行分析,得出变压器差动保护区外误动原因并提出防误动的措施.验证了变压器差动保护区内单相接地短路故障时单侧电源与双侧电源的变压器差动保护的灵敏度.     

基于故障时域电流波形相似度的UPFC线路纵联保护

当统一潮流控制器（UPFC）检测到线路发生故障时,为避免其内部电力电子设备损坏,有必要快速导通晶闸管旁路开关（TBS）以旁路串联侧换流器,由于UPFC的结构发生改变,此时线路中的电气量也随之改变,从而导致原有保护难以适应当前状态。通过对比分析UPFC线路区内、外发生故障时,线路两端短路电流波形特征的变化规律,提出一种基于故障时域电流波形相似度的UPFC线路纵联保护方案。经仿真验证,所提保护方案可以迅速、精准地识别在不同故障位置、故障类型、潮流水平下的故障,且不受TBS导通影响,具有一定的抗过渡电阻能力。     

一种抑制双馈风机故障电流频率偏移的有效方法

随着风机装机容量的增加,双馈感应风机(doubly-fed induction generator,DFIG)的故障特性对继电保护的影响越来越大,其不同的Crowbar控制策略会导致不同的故障特性。在深入分析DFIG暂态电流特征和Crowbar作用后转子短路电流变化的基础上,结合其定、转子电流的对应关系,提出一种优化的Crowbar控制策略。电网故障期间内Crowbar电路分时段投切,既能满足DFIG的低电压穿越要求,又能改善其故障电流频率偏移的程度。有效地减少了电流差动保护、距离保护及方向元件、选相元件的错误动作,在根源处减轻基于工频量的傅氏算法出现偏差对继电保护造成的影响。最后利用RTDS平台,以内蒙古某风场为依托,验证所提控制策略的有效性和可行性。     

突变量接地方向阻抗继电器性能分析

分析了反映突变量接地方向阻抗继电器正反向单相接地时动作特性、继电器用于长距离输电线路对侧母线跳闸后误动原因,提出了当被保护线路较短且保护方向等效电源容量很大时方向性和正向接地故障时允许较大过渡电阻间存在矛盾的解决方案.     

大规模风电接入后电网离线分析

依托DIGSILENT仿真软件,搭建双馈异步风机和永磁直驱风机仿真模型。通过建立低电压穿越功能模型,对2020年前华东电网夏季高峰运行方式,进行大规模风电接入后的短路电流计算和故障校核方式的仿真分析,用以验证风电机组的运行特性。结果表明:对于双馈风机,由于对不对称保护的特殊要求,电网不对称故障引起风电机组跳机(无低电压穿越能力)或Crowbar动作(有低电压穿越能力)的范围远大于对称故障,应采用不对称故障校核方式。对于直驱风机,直流母线越限保护动作与否,只与母线电压的降落幅度有关,仍应采用常规的对称故障校核方式。