风电接入对继电保护的影响(二)——双馈式风电场电磁暂态等值建模研究.pdfVIP

第33卷第2期 电力自动化设备 V01．33No．2 2013年2月 ElectricPowerAutomation Feb．2013 Equipment O 风电接入对继电保护的影响(二) ——双馈式风电场电磁暂态等值建模研究 张保会1，李光辉1，王进1，郝治国1，张金华1，黄仁谋2，王小立1,3 (1．西安交通大学电气工程学院，陕西西安710049；2．海南电网公司，海南海口570100； 3．宁夏电力公司调度中心，宁夏银川750001) 风机分群的指标，以准则函数E收敛后得到的值最小为分群标准，采用K—means算法将具有相近指标的机 组分到同一机群中。针对单个机群中可能存在多种型号DFIG风机的情况．采用基于容量加权的参数聚合 法，计算等值风电机组转子运动方程参数、阻抗参数、变流器及其控制环节参数和箱式变压器参数。在 等值模型的故障电流能够很好地拟合详细模型。 关键词：DFIG；风电场：模型；电磁暂态等值：继电保护：短路电流：风电 中图分类号：TM614：TM77 文献标识码：A 0引言 流计算与机电暂态等因素的等值模型难以满足电磁 暂态过程研究的需要．必须在全面考察变速恒频式 随着风力发电技术的大力发展．风电机组类型 风机、风电场故障特征的基础上，才能有效地分析风 已经从早期的失速型定桨距机组发展到配合变桨距 电场接入对继电保护的影响。 系统变速恒频机组。如双馈式感应发电机(DFIG)风 在确保DFIG风机模型有效性的基础上[引．本文 电机组。由于DFIG机组包含有电力电子元件．需要 研究了DFIG风电场电磁暂态等值的目标及实现方 微秒级的数值积分步长才能不失真地仿真其快速动 案。参考同步发电机的同调等值方案．提出基于转速 态的电磁暂态过程．其需要的数值积分运算量相当 巨大．采用PSCAD／EMTDC等离线软件仿真其电磁 法来实现机组的分群过程。采用基于机组容量加权 暂态过程，耗时多。几乎难以完成。因此难以计算多 的参数聚合方法计算等值风电机组参数：在PSCAD／ 个大型风电场的详细电磁暂态数值仿真模型。电力 EMTDC软件平台上验证了等值方案的有效性。 系统实时仿真工具R’IDS针对电力电子元件开发出 小步长计算的PB5(或GPC)卡。但每块PB5(或GPC) 1 DFIG风电场电磁暂态等值的主要思想 卡最多胜任一台DnG机组的电磁暂态计算．硬件规 模的限制使得在RTDS平台上进行千万千瓦风电 本文所研究的内容属于风电场电磁暂态等值． 接入后的电磁暂态过程的实时数值仿真并不现实。 主要用于研究大规模风电场并网对系统继电保护影 响．因此不仅要求稳态和故障时等值模型与详细模 对于DFIG风电场等值问题。文献『1]建立了用 单台风机表征的适用于计算稳态潮流的风电场等值 型输出的功率一致．还要求等值前后具有一致的电 模型。文献『2．3]建立用于系统暂态稳定性分析的风 压、电流波形信息。电磁暂态过程持续时间短，关注 电场单机等值模型，在此基础上，