风电系统故障分析——并网型风力发电机接入点故障分析

风力发电是更加洁净的新能源，在国家相关优惠政策的扶植和推动下，我国风力发电得到了快速发展。但不容忽视的是随着风电装机容量的不断扩大，风电网的配套设备也相应变的越来越复杂，突出的问题是为保证安全运行的继电保护设备如何选型和配置急待解决。但是由于风能的随机性和不控性，使得风电所占系统容量份额增加的同时，向系统提供的短路电流也越来越大。同时风电又不具备故障时电压和频率自动调节能力，因此就不能完全沿用同步机配套的继电保护设备中某些参数进行整定，需加以改进。针对这些问题，本文从以下几个方面进行理论探讨： (1)风电系统中，针对简单故障和复杂故障分别建立风电网等值电路图。 (2)对风电系统稳定运行状态进行潮流计算，作为风电系统复杂故障前的初始状态值。 (3)风电网各种类型简单故障的分析方法及计算机辅助分析。 (4)风电网各种类型复杂故障的分析方法及计算机辅助分析。 (5)故障时风电电磁暂态分析初探。 (6)风电场短路电流对电网继电保护影响的初步分析。 针对此研究方向，本人对新疆布尔津风电场、塞里木风电场及一个虚拟风电场做为实例进行验证。以上研究结果表明：风力发电机提供的短路电流在短路电流中占相当大的比例，因此不能将风力发电机作为简单负荷处理，也不能视为同步机处理，即使作为异步机处理，当采用容量不同时，短路电流大小也有变化，因此，也就直接影响继电保护的整定计算。本文给出了思路和方法，为继续深入研究提供了基础和指导，同时也为风电场规划和安全运行提供了理论计算依据。