何奎 吕飞鹏

摘要：风电作为一种新能源接入电网的容量越来越大，并且有着不同于常规电源的故障特性，这对于传统继电保护元件有较大的影响。其不同于传统电源之处主要体现在弱电源、正负序阻抗不同以及电力电子装置产生的谐波等三个方面。这对基于电流突变量的故障选相元件产生了巨大影响。本文通过分析双馈式风电场故障序阻抗特征，提出利用负序补偿电流改进单相选相元件的策略。通过分析单相接地故障电流的特点，采用了故障相电流突变量与非故障相电流突变量之差的比值进行选相的方法，提高了风电侧选相的灵敏度。本文研究问题提高了电流突变量选相元件面临风电的适应性。最后通过PSCAD/EMTDC搭建模型并仿真验证了本文所提出方法的有效性，具有一定的应用价值。

关键词：双馈式风电场；电流突变量；选相元件；弱电源；正负序阻抗

Abstract：The wind power as a new energy access grid capacity is growing and different from the traditional power failure characteristics.The differences are mainly reflected in the weak fed， positive and negative sequence impedance， power electronic devices harmonic problems.Great impact on the traditional relay protection components is caused by these characteristics.The influence of wind power access on the phase selector elements of the mutation is analyzed theoretically，and the new method is proposed to improve the sensitivity and reliability of the single phase selector element.Finally the effectiveness of the proposed method is validated by simulating on the platform of PSCAD / EMTDC.

Key words：doublyfed wind farms；phase fault current surge；phase selector elements；week source；positive and negative sequence impedance

隨著我国风力发电的迅速发展，并网容量越来越大，由于风电异于常规发电系统的故障特性，给保护装置的配置、整定造成了巨大影响。因此研究风电接入对保护装置的影响十分重要。我国的风电场主要为集中式并网，经升压至高电压等级接入主电网。高压输电线多配置纵联保护、光纤差动保护以及后背距离保护，选相元件是其基本元件。选相元件可靠动作极大地影响到保护装置的动作性能，进而影响供电的可靠性和系统的稳定性。选相元件按原理主要包括：电流突变量选相元件；……