撖奥洋 张 哲 尹项根 张 健 梁明辉

（华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室 武汉 430074）

1 引言

近年来，双馈型发电机作为风电场中的主力机型，被大量地接入电网。为了降低风电场对大电网原有运行方式、保护系统及紧急控制策略等方面的影响，目前常用的一种运行方式为：当电厂出口母线电压波动超出预设值（如额定电压的±10%）时，电机被切除退出运行[1]。随着风电容量在系统中比重的增加，大量风电机组在电网故障时被同时切除，将对电网的稳定运行和供电可靠性带来严重影响。风电场除了实现可再生能源利用，节能减排的目的外，其作为分布式电源，更应该具有提高系统安全可靠性，增强电网抵御自然灾害的能力。故新的电网规程要求风电场根据接入系统方案和自身机组的电气特点能够进行故障穿越运行[1-4]。为了满足这一要求，风力机不仅要具有故障期间的耐压承流能力及本身的机械控制技术[5]，同时风电场并网处继电保护必须按照电网故障时风电机组的运行条件来进行调整，以避免风电机组的不必要切除和功率的损失。更为重要的一点是，双馈电机提供的短路电流与传统同步电机提供的短路电流具有明显的差异，当电机作故障穿越运行时，其馈入电网的故障电流具有“多态”变化特征，将改变电网的故障特性。尤其当高渗透率的风电场接入系统时，基于传统同步电机故障特性而构建的电网保护算法、配合关系及整定原则都受到了严重的破坏，不再能满足系统安稳运行的要求。……