适应继电保护的全功率风电机组故障阻抗构建方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适应继电保护的全功率风电机组故障阻抗构建方法及系统，包括：将对称故障下风电机组的正序有功电流与故障前有功功率输出和端电压情况相结合，使对称故障期间的有功电流输出在故障前有功功率输出的基础上，随着端电压的下降而成比例的下降，构建全功率风电机组的正序等效阻抗；此外，将不对称故障下风电机组的负序无功电流与负序端电压情况相结合，使风电机组不对称故障期间输出的容性无功电流随着负序端电压的上升成比例的上升，从而构建全功率风电机组的负序等效电抗。本发明专利技术能够使得全功率风电机组具有明确的正、负序等效阻抗特性，对电网提供故障主动支撑的同时，避免触发正序有功电流传输极限而导致系统失稳。

【技术实现步骤摘要】
适应继电保护的全功率风电机组故障阻抗构建方法及系统
本专利技术涉及风电机组故障穿越
，尤其涉及一种适应继电保护的全功率风电机组故障阻抗构建方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。随着风电机组装机容量的不断上升，风电机组在电网故障期间需要向电网提供主动支撑。目前对于对称故障下，风电机组的正序无功电流输出具有要求，可表示为：IgQ+＝KQ+(0.9-Ug+),Ug+<0.9(1)其中，Ug+为全功率风电机组正序端电压，IgQ+为输出正序无功电流，KQ+为正序无功电流系数。当风电机组端电压小于0.9p.u.后，根据端电压相对于0.9p.u.的变化量成比例地向电网输出无功电流；如图1所示。而对于故障期间正序有功电流的行为，则没有明确的规定。目前的常见方法是：优先保证无功电流输出后，由变流器的剩余电流容量去尽可能地维持故障前的有功功率输出。这种方式使得风电机组的有功电流特性呈现非线性和不确定性，不利于继电保护装置的可靠动作。此外这种有功电流的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适应继电保护的全功率风电机组故障阻抗构建方法，其特征在于，包括：将对称故障下风电机组的正序有功电流与故障前有功功率输出和端电压情况相结合，使对称故障期间的有功电流输出在故障前有功功率输出的基础上，随着端电压的下降而成比例的下降；在此基础上，构建全功率风电机组的正序等效阻抗。/n

【技术特征摘要】
1.一种适应继电保护的全功率风电机组故障阻抗构建方法，其特征在于，包括：将对称故障下风电机组的正序有功电流与故障前有功功率输出和端电压情况相结合，使对称故障期间的有功电流输出在故障前有功功率输出的基础上，随着端电压的下降而成比例的下降；在此基础上，构建全功率风电机组的正序等效阻抗。


2.如权利要求1所述的一种适应继电保护的全功率风电机组故障阻抗构建方法，其特征在于，对称故障下风电机组的正序有功、无功电流具体为：
IgP+＝KP+Ug+,Ug+<0.9
IgQ+＝KQ+(0.9-Ug+),Ug+<0.9
其中，IgP+为输出正序有功电流，KP+为正序有功电流系数，KQ+为正序无功电流系数，Ug+为全功率风电机组正序端电压，P0为故障前全功率风电机组的有功功率输出。


3.如权利要求1所述的一种适应继电保护的全功率风电机组故障阻抗构建方法，其特征在于，所述风电机组的有功特性呈现出电阻性，使其有功电流输出具有线性特征，利于继电保护装置的定值整定与可靠动作，同时避免触发系统有功电流传输极限而造成系统失稳。


4.如权利要求1所述的一种适应继电保护的全功率风电机组故障阻抗构建方法，其特征在于，全功率风电机组的正序等效阻抗具体为：






其中，KP+为正序有功电流系数，KQ+为正序无功电流系数，Req+、Xeq+分别为正序等效电阻和电抗。


5.如权利要求4所述的一种适应继电保护的全功率风电机组故障阻抗构建方法，其特征在于，在网侧变流器最大电流、调制电压输出限制下的KP+和KQ+的允许范围边界为：



其中，KP+为正序有功电流系数，KQ+为正序无功电流系数，Ug+为全功率风电机组正序端电压，Ig_lim为最大电流输出限制，Eg_lim为最大调制电压输出限制，ω为电网电角速度，Lg为滤波电抗器的电感值，θ为角度参数用以刻画边界，取值为0～2π；得到对称故障下KP+和KQ+的取值允许范围后，确定合适的KQ+，使KP+允许在0～1.23范围内变化。


6.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢华，赵青春，黄涛，高雪松，丁磊，王志浩，
申请(专利权)人：南瑞集团有限公司，山东大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32