风电场接地方式与零序保护整定计算

风电场占地广、汇集线长、电容电流大,其接地方式涉及到风电场和整个电网的安全稳定运行.针对国内风电场35 kV系统采用的经消弧消谐柜、消弧线圈、电阻3种接地方式,分析了其原理和基本运行特性,给出了相应的汇集系统零序保护整定计算方法,为类似工程提供了有益的借鉴.     

风电场35kV电网中性点经电阻接地方式研究

风电场中性点经电阻接地能够有效地降低工频过电压及弧光接地过电压的水平,从而有利于系统的安全可靠运行.利用PSCAD软件搭建了某风电场35 kV电网的电磁暂态仿真模型,通过对系统设置单相接地故障,分别对系统中性点经电阻接地方式和中性点不接地方式进行仿真研究.通过仿真结果得知,中性点经电阻接地更适用于风电场中性点接地方式,也有利于系统安全、稳定运行.     

风电场中性点接地方式探讨

通过分析我国大部分区域性电网所辖风电场35 kV及以下中性点不接地系统存在的问题,针对国内电网频繁发生风机大面积脱网事故的原因进行研究,并结合风电企业特点,提出将35 kV系统中性点接地方式改造为电阻接地,以解决脱网、设备损坏、易引发谐振等问题。     

限制弧光接地过电压及提高小电流接地选线率的新技术

重点研究剖析了6～35kV中性点非直接接地系统弧光接地过电压对电气设备的危害,分析比较了我国限制弧光接地过电压措施的优缺点,调研并大胆采用限制弧光接地过电压的新技术,将原来的中性点经消弧线圈接地系统改进完善为中性点不直接接地系统,一方面能有效地抑制弧光接地过电压;另一方面提高小电流接地选线装置的灵敏性及选线准确性.该更新改造项目的实施在限制弧光接地过电压措施方面是一个新突破,对企业内部电网和供电电网的安全运行有着重要的现实意义和经济意义.     

经电阻接地系统风电场接地变压器保护的整定

近年来随着风电容量占比的不断增大,风电场的可靠运行越来越重要。较常规输电线路而言,风电场地形复杂,汇集系统所处环境恶劣,短路故障时有发生,其中单相接地故障占比最高。而区别于传统35 kV系统采用的不接地方式,风电场汇集系统多采用中性点经电阻或消弧线圈接地的方式,以便快速切除单相故障。基于此,介绍了风电场汇集系统接地方式和经电阻接地系统方式,阐述了风电场接地变压器保护整定案例,并对接地变压器整定要点进行分析。     

消弧柜的配置与选用

为消除6～35 kV电网中的弧光接地过电压,笔者提出了一种改进型消弧柜,称作B型消弧柜。当电网发生单相弧光接地时,这种消弧柜可以根据预先设定的运行模式,通过高压真空接触器直接将故障相接地以消除弧光接地过电压,或者仅仅动作于信号。对于大多数6～35 kV电网而言都可设置两台B型消弧柜,其中一台用作消弧设备,而另一台用作智能电压互感器柜,它们互为备用。实际运行结果表明:在选型、配置及使用正确的情况下,这种消弧柜可有效消除6～35 kV电网中的弧光接地过电压,因而可广泛地用作6～35 kV电网的消弧设备。     

桂东电网合八变电站35kV出线电缆头爆炸事故起因探讨

本文结合桂东电网110kV合八变电站35kV出线电缆头爆炸事故,指出在35kV经消弧线圈接地系统中,在系统单相间歇性接地时,会在接地点燃起电弧,引起弧光过电压,从而使非故障相对地电压进一步升高,造成绝缘损坏,形成两点甚至多点接地短路,造成电网停电事故。文章结合实际,对当时合八变35kV系统情况进行研究,并提出了应对弧光过电压的一些措施。     

市东电网35kV系统中性点接地方式

随着市东电网用电量的迅速增长,线路电容电流增大,使35kV系统中性点接地方式对系统安全运行的影响问题成为关注的焦点。介绍了市东电网35kV系统3种接地方式的应用现状;分析了不同接地方式下,事故处理及其对系统运行的影响,并针对市东电网35kV中性点接地改造工作提出了建议。     

10kV配网单相弧光接地故障及调度处理建议

单相弧光接地故障是电网安全运行的重大威胁之一,且单相弧光接地故障发展迅速,如何在故障初期通过调度处理隔离故障,将直接影响电网的安全运行。文章分析了一起典型的单相弧光接地故障,并在此基础上提出单相弧光接地故障发生时的调度处理建议。分析了单相弧光接地故障与消弧线圈的补偿之间的关系,对消弧线圈不能有效抑制单相弧光接地故障的疑问给出了解释。     

风力发电场防雷接地技术

雷击是影响风电机组乃至整个风电场安全运行的重要因素,因此对风电场的防雷接地的研究具有重要的现实意义.结合实际风电场分析了风机雷击事故的破坏机理,针对实际风机接地电阻阻值要求和接地电阻的影响因素,对接地系统进行了研究,并对接地电阻进行了计算,提出了接地设计中应该注意的问题.     

格式网与链状网汇集风电功率能力的比较

集中式风电场的风机台数多,风电功率大,为了提高风电场集电网的可靠性,提出采用10 kV或35 kV格式网建设风电场的集电网。建立格式网模式风电场集电网的拓扑结构、停运率评估模型,提出格式网和链状集电网的停运率指标,利用MATLAB/Simulink搭建格式网和链状集电网的停运率仿真模型,比较2种集电网电缆故障切除前后汇集母线的电压电流水平以及2种电网汇集风电功率的能力,对比实例中格式网和链状集电网的电缆投资和电量收益。结果表明：链状网等效电量不足期望值是格式网等效电量不足期望值的4.6倍,格式网集电网比链状集电网的总体收益高61.2万元,格式网汇集的风电功率大,有利于风电功率的送出,投资前景良好。     

乌兰察布地区风电场接入系统方案分析

乌兰察布地区风电场并网发电,而地区电网建设滞后于风电场送出需求,出现限发、弃风等现象。以玫瑰营风电场为例,对风电场220 kV、110 kV、35 kV分布式接入方案进行技术条件、经济性比较,并结合乌兰察布地区局部电网实际,从潮流方向、电压质量和继电保护的影响等方面进行分析,确定了风电场最优接入系统方案：将该风电场分为3部分,分别接入35 kV乌拉哈变、五十号变、柏宝庄变变。分析结果证明,风电场分布式接入方案可有效缓解局部电网限发现象,为风电场接入方案的选择提供参考。     

黑龙江省电网全数字仿真系统应用

电力系统全数字仿真装置集合了各种传统电力系统分析软件的优点,并在功能上进行了提升和优化,成为电网仿真分析和装置测试的有力工具.介绍了黑龙江电网全数字仿真系统的建设情况,实现了输电线路机电-电磁暂态混合仿真计算、风电场35 kV小电流接地系统闭环动模试验等方面的应用.     

三门峡黄河风电场一期工程并网方案研究

对三门峡黄河风电场所在电网的情况进行分析,首先设计出接入系统的5种可行方案,通过初步筛选,得到3种方案。应用电力系统分析综合程序(PSASP),对广泛应用的双馈风电机组进行建模,并对风电场接入后的电网进行仿真计算。围绕风电场接入后对系统电压、网损、稳定性和短路容量等方面的影响,从经济性、可靠性等方面进行对比研究,认为该风电场送电虢都220 kV变电站,并通过 l回110 kV线路接入系统是适宜的。     

考虑抑制DFIG机群脱网的风电场无功补偿配置新方法

随着大规模风电并网,电网故障情况下风电机群连锁脱网事故严重威胁电网安全稳定运行。为此,从抑制DFIG机群脱网的角度,提出了一种考虑抑制双馈异步风力发电机（doubly-fed induction generator,DFIG）机群脱网的风电场无功补偿配置新方法。该方法首先以风电场为中心进行无功平衡初步分析,通过无功需求和有功传输之间的定量关系,确定风电场所需要配置的低压电抗器组和低压电容器组容量。然后通过不同负荷方式下风电出力波动和线路N-1运行时的风电场母线电压无功分析,校核初步配置方案对系统静态安全的适应能力。最后,在分析电网故障情况下DFIG机群无功需求特征基础上,通过加入一定容量的静止同步补偿器（static synchronous compensator,STATCOM）来抑制机群脱网,从而使无功补偿方案能满足系统安全运行的要求。该方法已应用到了某省网大容量风电接入220 kV的无功配置专题研究中,在经济和技术上是可行的和有效的。     

基于级联Ｈ桥变流器的风电网宽频带谐波阻抗测量装置

在风力发电中,风电场电力汇集系统与大电网耦合会引发高频谐振问题并影响电网电能质量,深入研究电网阻抗频率特性具有重要意义。基于主动干预法,向公共连接点注入一定扰动电流,提出了一种风电网宽频带谐波阻抗测量装置解决方案。此方案采用三相级联Ｈ桥变流器作为谐波发生单元,控制部分采用分层控制策略。在100~5000 Hz时,向风电场35 kV公共母线注入不同频率的谐波电流,通过测量注入点处的电压、电流数据,进而获得风电场35 kV端口输入阻抗。提出的测量装置无需整流环节,能够发出幅值和频率均可控的正负序谐波电流,可以获得准确的正/负序谐波阻抗,具有体积小、结构简单、控制可靠的优点。最后详细的Matlab仿真全面验证了系统拓扑及控制策略的有效性。     

暂态稳定计算中双馈型风电机组模型与参数的实证分析

风力发电机模型与参数的准确性在研究风力发电对电网的影响时是至关重要的。为研究在系统发生大扰动时风力发电机的动态行为并获得反映实际情况的风电机组模型参数,华北电网公司在张家口地区进行了风电场35 kV母线三相短路试验。文章基于风电场短路试验数据对PSASP仿真平台的双馈风力发电机模型与参数进行了实证分析。首先提出了风机关键参数并对其进行了灵敏度分析,然后根据现场试验数据对相关参数进行了修正,使仿真曲线更加逼近实测曲线,提高了变速风电机组仿真模型的准确度。     

大规模风电基地风机脱网分析

风电场的大规模建设,给电网规划和运行都带来了挑战。自2011年年初,各地风机大规模脱网事件频发。华北电网所辖风电场自1月1日至4月17日出现脱网超过300 MW的故障共计12次,给运行调度带来很大困难。文章以百万千瓦级风电基地佳鑫风电场35 kV线路故障引起的一次大规模风机脱网事件为例,详细分析了事故经过、事故原因,并对于防止此类事故的发生提出了建议。     

自动重合闸引起风电场连锁脱网的解决策略分析

当前风电场规模日益扩大,连锁故障频发。一般风电场配置完善的保护装置,其中自动重合闸系统在永久性故障时使系统电压两次跌落,从而引发相邻风电场连锁脱网,对风电场的安全稳定运行造成巨大威胁。基于这一现象,以双馈风机为例,研究110 k V的风电场联络线发生故障时,两次故障跌落时刻其相邻风电场定子磁链初值大小不同,分析了自动重合闸重合永久性故障时系统电压两次跌落造成风电场连锁脱网的机理。在此基础上,提出了使用改变重合闸功能配置以及延长重合时间等方法解决这一问题,并仿真验证了两种方法的有效性。     

应用可控高抗调节风电送出线路的无功电压

针对风电场出力随机性、间隙性较强的特点,提出在并网风电场汇集站长距离送出线路上应用超高压可控并联电抗器实现智能调节风电汇集站线路的无功电压,以适应智能电网的要求。