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风电场送出线路故障的电压、电流特性分析

【摘要】:风电场的容量相对较小,风电场侧阻抗远大于系统侧阻抗。当风电场送出线路发生不对称故障时,风电场侧电压由电网电压支撑,为50Hz工频分量,而风电场侧电流频率取决于当前风电场运行工况,致使电压、电流频率不同,且常规傅里叶滤波的旁瓣效应使得基于工频量的相量提取不再准确。风电场的弱电源特性会使三相电流幅值相位相近,这时,在风电场侧利用序电流大小及相电流差突变量的常规选相元件,其正确性都将受到严重影响。

当风电场送出线路发生三相金属性短路时,Crowbar电路投入,双馈感应电机变成笼型感应电机,转子电流为衰减直流,在机端将感应出故障前转速频率的交流电动势,此时风电场母线电压主要为机组感应交流电动势,其幅值很小且衰减很快;风电场侧电流取决于当前风电场运行工况,电流频率发生偏移。

风电场的容量相对较小,风电场侧阻抗远大于系统侧阻抗。当风电场送出线路发生不对称故障时,风电场侧电压由电网电压支撑,为50Hz工频分量,而风电场侧电流频率取决于当前风电场运行工况,致使电压、电流频率不同,且常规傅里叶滤波的旁瓣效应使得基于工频量的相量提取不再准确。

当送出线路发生接地故障时,风电场侧的正、负序等效阻抗包括高压送出线路、风电场主变压器以及风电场内部汇流线路与机组的阻抗,远大于系统侧的等效阻抗;而对于零序网络,由于风电场主变压器(电压为110kV级以上)的中性点直接接地,风电场侧的零序等效阻抗仅包括送出线路与风电场主变的零序阻抗,零序等效阻抗远小于正、负序阻抗,因此在发生接地故障时,零序电流将成为风电场侧故障电流的主要分量,表现出风电场的弱电源特性。风电场的弱电源特性会使三相电流幅值相位相近,这时,在风电场侧利用序电流大小及相电流差突变量的常规选相元件,其正确性都将受到严重影响。