考虑撬棒保护的DFIG等效序阻抗研究

发布时间：2019-11-17 07:11

【摘要】：双馈感应风力发电机(DFIG)等效序阻抗特征对基于故障分量的继电保护原理影响重大。针对目前DFIG等效序阻抗理论分析及暂态变化过程研究的欠缺,首先给出了DFIG等效序阻抗的定义,考虑故障后投入撬棒保护这一情况,基于DFIG定子故障序电流推导了等效序阻抗的解析表达式。然后详细研究了DFIG等效正、负序阻抗的特征及其影响因素,指出等效正序阻抗有明显的暂态变化过程,其幅值较大且有波动,稳态相角在-90°~-180°之间;等效负序阻抗暂态过程不明显,其幅值较小,相角在0°~90°之间。最后通过仿真实验验证了理论分析的正确性。
【图文】：

Zw+与Zw－的定义图解

－Δis!+］e－jsωst+Δφe－t/T'{r(23)由式(21)可知，，Δus+=k－1、Δis+=Δis!++iD。Δus+与Δis+的比值即为Zw+，当电压跌落一定时，Δus+为固定值，Zw+的特征完全由Δis+决定。要作出Δis+的矢量图还需知道Za+、Zb+的特征。图2基于表1中参数给出了Za+随Ｒ'r、s变化的幅值和相角特征(Ｒ'r为标幺值，下同)。由于Za+中s换成s－1即为Zb+，所以Za+中s在［－1.3，－0.7］的区段即为s∈［－0．3，0．3］时Zb+的波形。图2Za+与Zb+的幅值相角特征Fig.2AmplitudeandanglecharacteristicsofZa+andZb+结合式(22)、图2及附图1，可以做出图3所示的矢量图。由于Za+的相角s＜0时在90°～180°之间，s＞0时在0°～90°之间，Zb+的相角始终在90°～180°之间，而0≤k＜1，所以k/Za+在s＜0时位于第三象限，s＞0时位于第四象限，(k－1)/Zb+则始终位于第一象限。令图3中i'D=(k－1)/Zb+－Δis!+，点虚线箭头表示Δis+的变化。分三个阶段对Zw+的特征进行分析，即初始时刻、暂态变化过程、稳态。图3Zw+的暂态变化过程分析Fig.3TransientchangeprocessanalysisofZw+初始时刻:虽然撬棒电阻一般为转子电阻的几十倍，但Lrr同样几十倍于转子电阻，所以T'r并不会很小，由附图1知ΔA≈sin(πs)/(πs)、Δφ≈－πs。特别地，s=0时，近似有ΔA=1、Δφ=0，则Δis+的初始值Δis0+=Δis!++ΔAi'DeΔφ=(k－1)/Zb+，由式(22)知Zw+=Zb+。s≠0时，计及ΔA、Δφ的影响，Δis0+不再是(k－1)/Zb+。结合附图1，s＜0时，ΔA＜1、Δφ＞0，ΔAi'DeΔ

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本文编号：2562236