我国风电发展迅速,风力发电采用集群化开发、集中并网已成为我国风电发展的主要形式之一。
《大规模风电场群短路电流计算与故障分析方法研究》主要对大规模风电场群短路电流计算与故障分析方法进行了研究,主要内容包括:各类型风电机组短路电流特性与计算方法综述、故障下不同类型风电机组的短路电流特性、Crowbar投入情况下计及转子电流动态特性影响的双馈风电机组短路电流计算方法研究、计及低电压穿越控制策略影响的双馈风电机组短路电流计算与故障分析方法研究、含多类型风电机组的混合型风电场短路电流计算与故障分析方法研究、大规模风电场群短路电流计算与故障分析方法研究等。
《大规模风电场群短路电流计算与故障分析方法研究》结构合理,条理清晰,内容丰富新颖,可供相关工程技术人员参考使用。
我国风电发展迅速,集群化开发、集中并网已成为我国风电发展的主要形式之一。目前我国已经建设完成9个千万千瓦级风电基地。然而,由于风电机组在发电机理、并网拓扑结构和控制方式等方面与同步发电机存在较大差异,使得其在故障期间的暂态特性较同步发电机发生了很大变化,故大量风电场以集群形式接人电网,给传统电力系统保护带来了巨大的挑战。其中,如何计算风电机组、场群的短路电流是分析风电场群接入电网对保护影响及研究保护新原理的基础。本书以此为题开展研究,取得的主要研究成果如下:
(1)因为风力发电机组与传统同步发电机在励磁结构、控制原理和运行特性上存在较大差异,风电的大规模接人电力系统已对电网的故障特性造成了显著影响,这给电网设备的选择、校验和继电保护配置、整定带来了新的挑战,所以有必要深入研究风力发电机的故障电流特性。本书分析了现在主要采用的双馈风电机组和永磁风电机组的短路电流特性研究现状,总结了现有研究文献中双馈风机和永磁风机短路电流的主要研究方法并指出了各种研究方法的优点和存在的不足。最后指出了现有风力发电机短路电流研究亟待解决的问题。
(2)为了研究风电机组在暂态过程中各种暂态特性,需要深入研究发生不同类型故障时风电机组的短路电流。求解风电机组的短路电流非常困难,这是因为不同类型风机的故障电流不同且与传统同步发电机差距很大。本书首先基于风电机组Park模型推导了电网发生对称短路和非对称短路故障下各种风电机组的短路电流表达式,并分析了电网故障时各种风电机组的故障过程特征。利用PSCAD(Power Systems Computer Aided Design)搭建的风电机组仿真模型进行仿真,验证了不同类型风机的短路电流特性。为进一步研究能适应大规模风力发电接入的电网保护新原理和保护整定配置方案做好准备。
前言
第1章 绪论
1.1 本书的研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本书研究内容和技术路线
第2章 各类型风电机组短路电流特性与计算方法综述
2.1 引言
2.2 双馈风电机组的短路电流特性研究
2.3 永磁风电机组的短路电流特性研究
2.4 本章小结
第3章 故障下不同类型风电机组的短路电流特性
3.1 引言
3.2 鼠笼型风电机组短路电流暂态特性
3.3 双馈型风电机组故障电流暂态特性
3.4 永磁风电机组短路电流暂态特性
3.5 各类型风电机组短路电流特性比较
3.6 本章小结
第4章 Crowbar投入情况下计及转子电流动态特性影响的双馈风电机组短路电流计算方法研究
4.1 引言
4.2 双馈风机电磁暂态模型
4.3 计及转子电流动态过程的双馈风机短路电流计算
4.4 仿真验证及分析
4.5 本章小结
第5章 计及低电压穿越控制策略影响的双馈风电机组短路电流计算与故障分析方法研究
5.1 引言
5.2 计及控制策略影响的双馈风机暂态模型
5.3 计及控制策略影响的双馈风电机组短路电流计算
5.4 适用于双馈风电机组接入的电网故障分析方法
5.5 仿真验证及分析
5.6 本章小结
第6章 含多类型风电机组的混合型风电场短路电流计算与故障分析方法研究
6.1 引言
6.2 计及控制策略影响的风电机组等值模型
6.3 风电场风电机组分群聚合等值方法
6.4 混合型风电场短路电流计算方法
6.5 适用于风电场接人的电网故障分析方法
6.6 仿真验证及分析
6.7 本章小结
第7章 大规模风电场群短路电流计算与故障分析方法研究
7.1 引言
7.2 风电场群短路电流计算方法
7.3 适用于风电场群接人的电网故障分析方法
7.4 仿真验证及分析
7.5 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 总结
8.2 展望
参考文献