风光同场系统联络线继电保护特殊性问题研究
发布时间：2021-04-28 14:16
本文以内蒙古某实际风光互补电场参数为依托,建立包含多种类型新能源发电机组的较为详细等值模型,对各机组的故障特性及联络线继电保护性能展开研究。新能源可分为双馈型电源（双馈感应异步风力发电机,Double-Fed Induction Generator,DFIG）与逆变型电源（永磁直驱同步风力发电机,Permanent Magnet Synchronous Generator,PMSG、光伏发电系统,Photovoltaic Power Generation）。通过分析各发电机组的发电原理,对各机组单独建模,用撬棒（Crowbar）电路实现双馈风力发电机的低电压穿越（Low Voltage Ride Through,LVRT）能力并优化了Crowbar电路控制策略,能够分时段投切Crowbar电路,减轻故障电流频率偏移程度,故障期间为电网提供无功支持。用直流卸荷电路实现直驱风机的LVRT能力,故障期间保护变换器安全使。应用RTDS（Real Time Digital Simulator）平台仿真验证各单台机组的稳态特性和暂态特性,表明其合理性。风光互补电场的等值方法影响其暂态特性,进而影响...
【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 立题背景及意义
1.2 研究现状及发展发展方向
1.3 课题的主要任务
第二章 风光同场系统各发电机组的建模与仿真
2.1 双馈异步风力发电机的原理及仿真
2.1.1 基本原理及数学模型
2.1.2 励磁变换器的控制及建模仿真
2.1.3 DFIG低电压穿越技术
2.1.4 基于RTDS的DFIG仿真波形
2.2 永磁直驱同步风力发电机的原理及仿真
2.2.1 基本原理及数学模型
2.2.2 变换器的控制及建模仿真
2.2.3 PMSG低电压穿越技术
2.2.4 基于RTDS的PMSG仿真波形
2.3 光伏发电系统的建模及仿真
2.3.1 光伏阵列建模
2.3.2 控制系统建模与仿真
2.3.3 基于RTDS的光伏发电系统仿真波形
2.4 本章小结
第三章 基于RTDS的风光互补电场等值建模
3.1 风电场尾流效应的等值建模
3.2 风光同场系统的等值建模
3.2.1 稳态时风光互补电场等值仿真
3.2.2 外部电网故障暂态响应仿真
3.3 本章小结
第四章 风光同场系统联络线故障电流特性研究
4.1 双馈型电源故障特性分析
4.1.1 故障电流特征
4.1.2 故障电流频率偏移特性
4.1.3 弱电源特性分析
4.2 逆变型电源故障特性分析
4.2.1 故障电流特征
4.2.2 弱电源特性分析
4.3 一种抑制双馈风机故障电流频率偏移的有效方法
4.3.1 仿真验证
4.4 风光同场系统联络线L1-MH的故障电流特性仿真分析
4.4.1 对称故障时的短路电流特性
4.4.2 不对称故障时短路电流特性
4.5 本章小结
第五章 风光同场系统联络线保护性能分析
5.1 风光互补电场联络线保护配置
5.1.1 电流差动保护
5.1.2 距离保护
5.1.3 选相元件
5.2 风光同场系统联络线保护特殊性问题
5.2.1 对电流差动保护保护影响
5.2.2 对距离保护的影响
5.2.3 对选相元件的影响
5.2.4 对自动重合闸技术的影响
5.2.5 风光同场系统有多条联络线同时输电对其保护的影响
5.3 基于RTDS的风光同场系统联络线保护闭环试验
5.3.1 改进型闭环实验搭建
5.3.2 联络线保护整定值
5.3.3 闭环实验实验项目
5.4 闭环测试实验结果
5.4.1 保护按定值通知单要求投入
5.4.2 距离保护
5.4.3 选相元件
5.5 差动保护灵敏度校验
5.6 联络线保护配置建议方案
5.7 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
在读期间发表的学术论文及取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]双馈风力发电机低电压穿越技术综述[J]. 孙云鹏,谢冬梅. 中国设备工程. 2017(15)
[2]电流差动保护在逆变型新能源场站送出线路中的适应性分析[J]. 李彦宾,贾科,毕天姝,孙轶恺,李威仁. 电力系统自动化. 2017(12)
[3]基于RTDS风电场等值建模若干问题的解决方案[J]. 蔡文超,杨炳元. 电气技术. 2017(06)
[4]不同类型风电场对现有继电保护仿真对比分析[J]. 赵东杰,樊艳芳,王晓飞,常喜强. 电测与仪表. 2017(02)
[5]具备LVRT能力的光伏接入配网对重合闸的影响及对策[J]. 李育强,王志文,王维庆,晁勤. 电力系统保护与控制. 2016(15)
[6]双馈集群汇集站主变及送出线路继电保护研究[J]. 钟显,樊艳芳,王一波. 电力系统保护与控制. 2016(05)
[7]选相及方向元件在风电接入系统中的适应性分析[J]. 王晨清,宋国兵,汤海雁,常仲学,李端祯. 电力系统自动化. 2016(01)
[8]风电场接入对高压送出线路重合闸的影响[J]. 李斌,李明浩,赵黎丽,王欣. 电力系统及其自动化学报. 2015(12)
[9]不同转差率对双馈风机撬棒投入后的短路电流影响分析[J]. 王燕萍,郑涛,王增平,曹雅榕,朱时雨,杨国生. 电力系统保护与控制. 2015(17)
[10]直驱风机三相短路电流特性分析[J]. 宋国兵,常仲学,王晨清,李端祯,豆敏娜,刘凯. 西安交通大学学报. 2015(10)
博士论文
[1]适用于新能源规模化接入的电网继电保护关键问题研究[D]. 肖繁.华中科技大学 2016
[2]直驱永磁风力发电机组数学模型及并网运行特性研究[D]. 祝贺.沈阳工业大学 2013
硕士论文
[1]风电场送出线路故障暂态分析及保护方案研究[D]. 王欣.天津大学 2016
[2]直驱永磁同步风力发电机组低电压穿越技术的研究[D]. 王陈晨.东北电力大学 2015
[3]含多类型新能源发电电网实时数字仿真平台建模及仿真研究[D]. 李浩.华北电力大学 2015
[4]双馈风电场并网对送出线路继电保护的影响及改善措施[D]. 何倩.华北电力大学 2014
[5]直驱永磁风力发电机组的低电压穿越技术仿真研究[D]. 陈浩.东北电力大学 2013
[6]基于RTDS的风电场接入系统线路保护研究[D]. 赵喜.华北电力大学 2013
[7]基于RTDS仿真的并网风电场建模及其保护问题研究[D]. 徐宝良.北京交通大学 2012
本文编号：3165624
【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 立题背景及意义
1.2 研究现状及发展发展方向
1.3 课题的主要任务
第二章 风光同场系统各发电机组的建模与仿真
2.1 双馈异步风力发电机的原理及仿真
2.1.1 基本原理及数学模型
2.1.2 励磁变换器的控制及建模仿真
2.1.3 DFIG低电压穿越技术
2.1.4 基于RTDS的DFIG仿真波形
2.2 永磁直驱同步风力发电机的原理及仿真
2.2.1 基本原理及数学模型
2.2.2 变换器的控制及建模仿真
2.2.3 PMSG低电压穿越技术
2.2.4 基于RTDS的PMSG仿真波形
2.3 光伏发电系统的建模及仿真
2.3.1 光伏阵列建模
2.3.2 控制系统建模与仿真
2.3.3 基于RTDS的光伏发电系统仿真波形
2.4 本章小结
第三章 基于RTDS的风光互补电场等值建模
3.1 风电场尾流效应的等值建模
3.2 风光同场系统的等值建模
3.2.1 稳态时风光互补电场等值仿真
3.2.2 外部电网故障暂态响应仿真
3.3 本章小结
第四章 风光同场系统联络线故障电流特性研究
4.1 双馈型电源故障特性分析
4.1.1 故障电流特征
4.1.2 故障电流频率偏移特性
4.1.3 弱电源特性分析
4.2 逆变型电源故障特性分析
4.2.1 故障电流特征
4.2.2 弱电源特性分析
4.3 一种抑制双馈风机故障电流频率偏移的有效方法
4.3.1 仿真验证
4.4 风光同场系统联络线L1-MH的故障电流特性仿真分析
4.4.1 对称故障时的短路电流特性
4.4.2 不对称故障时短路电流特性
4.5 本章小结
第五章 风光同场系统联络线保护性能分析
5.1 风光互补电场联络线保护配置
5.1.1 电流差动保护
5.1.2 距离保护
5.1.3 选相元件
5.2 风光同场系统联络线保护特殊性问题
5.2.1 对电流差动保护保护影响
5.2.2 对距离保护的影响
5.2.3 对选相元件的影响
5.2.4 对自动重合闸技术的影响
5.2.5 风光同场系统有多条联络线同时输电对其保护的影响
5.3 基于RTDS的风光同场系统联络线保护闭环试验
5.3.1 改进型闭环实验搭建
5.3.2 联络线保护整定值
5.3.3 闭环实验实验项目
5.4 闭环测试实验结果
5.4.1 保护按定值通知单要求投入
5.4.2 距离保护
5.4.3 选相元件
5.5 差动保护灵敏度校验
5.6 联络线保护配置建议方案
5.7 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
在读期间发表的学术论文及取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]双馈风力发电机低电压穿越技术综述[J]. 孙云鹏,谢冬梅. 中国设备工程. 2017(15)
[2]电流差动保护在逆变型新能源场站送出线路中的适应性分析[J]. 李彦宾,贾科,毕天姝,孙轶恺,李威仁. 电力系统自动化. 2017(12)
[3]基于RTDS风电场等值建模若干问题的解决方案[J]. 蔡文超,杨炳元. 电气技术. 2017(06)
[4]不同类型风电场对现有继电保护仿真对比分析[J]. 赵东杰,樊艳芳,王晓飞,常喜强. 电测与仪表. 2017(02)
[5]具备LVRT能力的光伏接入配网对重合闸的影响及对策[J]. 李育强,王志文,王维庆,晁勤. 电力系统保护与控制. 2016(15)
[6]双馈集群汇集站主变及送出线路继电保护研究[J]. 钟显,樊艳芳,王一波. 电力系统保护与控制. 2016(05)
[7]选相及方向元件在风电接入系统中的适应性分析[J]. 王晨清,宋国兵,汤海雁,常仲学,李端祯. 电力系统自动化. 2016(01)
[8]风电场接入对高压送出线路重合闸的影响[J]. 李斌,李明浩,赵黎丽,王欣. 电力系统及其自动化学报. 2015(12)
[9]不同转差率对双馈风机撬棒投入后的短路电流影响分析[J]. 王燕萍,郑涛,王增平,曹雅榕,朱时雨,杨国生. 电力系统保护与控制. 2015(17)
[10]直驱风机三相短路电流特性分析[J]. 宋国兵,常仲学,王晨清,李端祯,豆敏娜,刘凯. 西安交通大学学报. 2015(10)
博士论文
[1]适用于新能源规模化接入的电网继电保护关键问题研究[D]. 肖繁.华中科技大学 2016
[2]直驱永磁风力发电机组数学模型及并网运行特性研究[D]. 祝贺.沈阳工业大学 2013
硕士论文
[1]风电场送出线路故障暂态分析及保护方案研究[D]. 王欣.天津大学 2016
[2]直驱永磁同步风力发电机组低电压穿越技术的研究[D]. 王陈晨.东北电力大学 2015
[3]含多类型新能源发电电网实时数字仿真平台建模及仿真研究[D]. 李浩.华北电力大学 2015
[4]双馈风电场并网对送出线路继电保护的影响及改善措施[D]. 何倩.华北电力大学 2014
[5]直驱永磁风力发电机组的低电压穿越技术仿真研究[D]. 陈浩.东北电力大学 2013
[6]基于RTDS的风电场接入系统线路保护研究[D]. 赵喜.华北电力大学 2013
[7]基于RTDS仿真的并网风电场建模及其保护问题研究[D]. 徐宝良.北京交通大学 2012
本文编号：3165624
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