风电场集电线路防雷保护的研究

风能是一种可再生的清洁能源,大力发展清洁能源是世界各国的战略选择。雷害长期困扰电网,近年来呈逐年加剧之势。线路频繁遭受雷击,不仅影响风机和电气设备正常运行,而且危及电网安全。本文以投运风电场线路雷击记录为样本,分析了各个风机避雷器动作频次与地形地貌、不同季节、线路相别的相关性,探讨雷电天气断路器跳闸原因和集电线路雷电过电压类型。提出了适合风电场集电线路的避雷措施,并给出意见和建议。     

风电场中的集电线路

风电场中集电线路有架空线、电缆、电缆架空线混合等三种接线方式,文章分析了风电场中集电线路的接线型式选择、线缆选用、线缆敷设等问题,并提出了相应的解决方案。     

基于多端差动的风电场集电线路保护新原理

分析了风电场故障对集电线路电流保护及距离保护的影响,提出了多端差动的单元式保护与风电场多段保护,并通过PSCAD/EMTDC进行了仿真,验证了多端差动保护动作的正确性,得到多端差动保护提高了风电场集电线路的保护灵敏度与可靠性,具有较高的准确度和灵敏度。     

提高风电场集电线路保护选择性的方案探讨

针对目前风电场集电线路保护普遍没有选择性的问题,提出一种基于GOOSE网络的区域选择性联锁跳闸方案:在箱变高压侧装设断路器,箱变及集电线路采用具有嵌入式IEC61850通信功能、支持高速GOOSE对等通信的数字化保护装置,箱变与集电线路主保护之间利用GOOSE网络传输联锁跳闸信号.经分析,该方案可提高集电线路保护的选择性,缩短集电线路主保护的跳闸时间,避免因1台箱变故障而使整个集电线路跳闸事故的发生,能够提高风电场运行的安全性和稳定性.     

基于电流波形相似性的风电场集电线路纵联保护

双馈风力发电机(DFIG)与传统电源的电磁暂态特性不同,导致现有的保护难以适应含DFIG风电场送出线路。为了提高故障识别的速度和可靠性,提出了一种基于电流波形失配度的新型纵联保护方案。弗雷歇距离算法用于比较受保护线路两侧当前故障电流的差异。仿真证明所提保护方法能够在不同的故障类型、故障位置和其他条件下可靠、快速地识别故障。     

基于双曲正切函数动作特性的风电场集电线路反时限保护方法

为解决风电场集电线路保护存在的选择性失配与速动性弱化问题,分析风电场集电线路保护与箱变熔断器间的动作配合策略,理论推导双馈异步风电机(doubly-fed induction generator,DFIG)故障电流稳态工频交流分量幅值随电压跌落程度与Crowbar阻值的变化规律,揭示集电线路保护发生选择性失配的机理与速动性弱化的原因。提出一种基于双曲正切函数动作特性的风电场集电线路反时限保护方法,实现风机箱变熔断器与集电线路保护之间的反时限动作特性配合。利用PSCAD/EMTDC搭建含DFIG的规模化风电场模型模拟多种故障条件对集电线路反时限保护方法进行验证,仿真结果表明该方法能够全面优化熔断器与集电线路保护的配合特性,解决不同集电线路保护之间的选择性失配难题,同时大幅提升动作域内集电线路保护的速动性能。     

基于分段阻抗匹配的风电场集电线路单相接地故障测距方法

为解决风电场因集电线路单相接地短路故障引起的弃风窝电问题,提出了基于分段阻抗匹配的风电场集电线路单相接地短路故障测距方法。通过搭建单一区间的测距模型和风机支路等效注入电流模型,构建了从首段向故障点所在区段分段阻抗匹配的测距算法,通过判断计算结果是否处于当前区间来判别是否得到最终结果或需要继续向后续区间递推运算。PSCAD/EMTDC仿真验证了所提方法的可行性。     

基于实测数据的双馈风电场集电线路时域距离保护

基于傅里叶算法的传统距离保护在用于双馈风电场集电线路时,受风电系统故障特性及过渡电阻的影响,会导致保护不能正确动作。提出了不受频率影响且具有抗过渡电阻能力的时域距离保护方法,通过分析双馈风电场发生故障后的短路电流特性,解析推导了离散傅里叶算法提取基频分量及过渡电阻产生的测量阻抗误差表达式,进一步分析了双馈风机短路电流特性对传统距离保护的影响。根据云南某风电场实测录波数据,对风电接入系统故障及风电场传统距离保护在双馈风电场集电线路上的动作特性进行分析,并对集电线路参数进行参数辨识。结果表明,时域距离保护不受风电场侧短路电流特性的影响,提高了集电线路距离保护的动作可靠性。     

基于集电线路的风电场低电压穿越特性研究

基于PSASP建立了并网风电场动态仿真模型;分析了不同风电机组特性、风电机组接入电网的集电线内部结构与电气特性,以及在相同故障情况下选用不同联络线对风电场动态特性的影响;得出了适合不同风电机组的最优集电线结构类型,使风电场具有最好的低电压穿越特性。     

风电场内集电线路回路数量研究

针对风电场内集电线路回路数量的选择影响着线路的设计、设备的运行维护及工程的造价问题,从不同回路连接差异(导线截面、杆塔型式、基础型式、升压站终端布置)、工程造价等方面对3回路与2回路进行了系统比较研究,并以2个风电场为例对回路设计进行了实例验证,认为在进行风电场内集电线路回数规划时,应在对上述因子进行综合分析的基础上,本着保护环境、节约用地、减少投资和高效输送电力资源的原则确定集电线路的回路数量。     

大基地风电场集电线路路径规划设计

0 引言 随着"碳达峰"与"碳中和"的战略地位上升,我国陆上风电市场复苏,尤其是兼备功能性和经济性的大基地风电项目再次迎来建设高潮.大规模风电场单机装机容量大、场址范围大、集电线路建设规模大,其总体建设费用增加很多.集电线路路径规划和设计涉及到多方面因素,是一项综合、复杂的工作.文中通过风电机组分组优化,提出集电线路路...     

风电场集电线路单相故障继电保护设计

风电场单相接地故障会引起大规模脱网事故。为避免单相接地故障造成大规模脱网事故,本文针对风电场主变低压侧的接地方式,推荐采用小电阻接地方式,并配置了相应的继电保护方案。     

基于LSTM神经网络的风电场集电线路单相接地智能测距

为解决风电场多分支、混合短线路中难以查找故障点的问题,提出一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络的风电场集电线路单相接地智能故障测距方法.首先,读取集电线路首端测量装置的电气量信息.其次,采用全相位快速傅里叶变换(apFFT)相位差校正法构建了风电场单相接地短路时的故障特征集合.然后,归一化风电场集电线路的故障数据,并...     

风电场35kV集电线路零序电流保护拒动分析

针对一起220 kV风电场中35 kV某集电线路开关柜出线电缆外接零序电流互感器金属护层接地线接地位置错误导致线路零序电流保护拒动,接地变和主变低压侧越级跳闸、母线PT保险烧毁事故进行分析,认为该35 kV外接零序电流互感器在小电阻接地系统中可以准确地测量线路发生单相接地时的零序电流,但开关柜线路出线电缆金属护层接地线穿过零序电流互感器的方式对测得的零序电流大小有很大的影响,并据此提出了防范措施。     

海边滩涂风电场集电线路接线方式探讨

针对滩涂风电场的特殊环境,以企沙风电场为实例对集电线路的4种接线方式,即链型、单边环形、双边环形、复合环形进行了技术经济等方面的分析、比较,并提出了适合企沙风电场的接线方式.     

高比例柔性负荷接入下的风电场集电线路方法

为保证风电场集电线路输送潮流时的稳定性,在高比例柔性负荷接入下提出了风电场集电线路入廊规划方法。调度接入工业高载能负荷与柔性负荷2种高比例柔性负荷,并将其作为风电场集电线路入廊规划方法的目标函数;构建风电场集电线路潮流约束,限制线路输送潮流,设计高比例柔性负荷约束,结合潮流约束与高比例柔性负荷约束构建线路入廊规划方法,并使用蚁群算法获取全局最优解,得到最佳规划线路。经实验验证：该方法接入高比例柔性负荷后,具备明显的削峰填谷能力。     

基于多端信息的风电场集电线路单相接地故障定位算法

风电场集电线路大多包含多个分支,且一般只在线路首端设置测量装置,若故障后基于该装置进行单端故障定位,则只能在不同分支上得到多个疑似故障点,无法确定实际故障位置。当前基于多端量的算法虽然能够准确定位故障,但需要增设的测量装置过多,成本过高。文中针对最常见的单相接地故障,分析了集电线路拓扑,指出当故障位于不同分支时,单端测量装置可能采集到相同的数据,因而仅依靠单端电气量无法确定故障分支,有必要增设测量装置以实现故障分支定位。为降低定位成本,在不同结构的线路上确定故障分支所需要增设的测量装置最小数量及位置。随后,结合新增测量信息与现有单端法,提出一种根据多端故障录波信息定位故障分支并实现故障测距的算法。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了文中方法的有效性和实用性。该算法改进自单端阻抗法,解决了故障分支定位问题,且在当前配置基础上增加少量测量装置即可实现,成本较低,具有较好的工程应用前景。     

风电场集电线路系统中性点接地方式的选择

风力发电中的集电线路系统的输电方式不同,其中性点的接地方式也不同.文中说明了如何选择中性点接地方式,并通过工程实例说明如何计算接地电阻的阻值和接地变的容量.     

适用于低电压穿越仿真的风电场内集电线路等值方法

以二机并联模型为基础,提出了一种适用于低电压穿越(LVRT)仿真的风电场内集电线路的等值方法。以电网电压跌落期间风电场并网点的无功输出量一致为原则对线路的电抗进行等效;以风电场内线路的有功损耗相等为原则对线路的电阻进行等效。经过集电线路阻抗变换后,风电场等效为一台经过一等值阻抗直接连接到公共连接点(PCC)的单机等值模型。该方法适用于干线式、放射式和混合式集电线路拓扑的等值,且计算所得线路阻抗参数恒定,便于实际应用。仿真结果表明,在电网故障期间,等值模型具有很高的精度。