风电场110kV母线保护改造

介绍某风电场110kV母线保护的改造方案。运行实践表明,改造后系统运行稳定性明显提高,效果良好。     

风电场升压站启动试运行要点分析

结合风电场升压站的启动试运行经验,对升压站启动试运行中的要点进行分析,为新(扩)建风电场启动试运行工作提供参考。     

大容量风电场的并网方案及升压站设计优化

1座300MW风电场原并网方案为建设3座容量为100MVA升压站,将集电线路电压等级由35kV升至220 kV,经3回线路并入电网。为降低升压站建设成本,结合站址相对位置特点,将原方案中的3座升压站改为2座35 kV开关站和1座220kV汇集站,大大降低送出线路长度,减少对侧站新建进线间隔数,降低出线部分投资。同时,将汇集站内3台100MVA主变压器改为1台100MVA双绕组变压器和1台200MVA分裂变压器,达到降低设备投资,减少占地面积的目的。     

母线保护中电压闭锁元件存在的问题及解决方案

母线保护装置中的电压闭锁元件,主要用于防止电流回路断线或误碰其出口继电器而造成母线保护装置误动。文中以单母线分段的电气主接线方式为例,分析了在一段母线电压互感器停运的特殊运行方式下,若在电压互感器停运段的母线或出线故障时,在分段开关跳闸后,母线保护装置中的电压闭锁元件随之返回而造成其余开关不能跳闸的问题,并提出了相应的解决方案。     

风电场升压站设计的探讨

通过对风电场接入电网的新规定、新反措的分析,探讨了风电场升压站设计中的若干问题,提出了一些建议和方案。     

分布式方向母线保护的探讨

根据微机母线保护的发展趋势,提出了一种基于方向判别原理的分布式母线保护的方案,探讨了该母线保护的构成原理.     

大型风电场升压站规划分析

建立一座400 MW风电场模型,从投资和损耗方面对建立一座和两座升压站进行具体造价比较,分析表明,当集电线路采用电缆时,无论从投资还是损耗方面考虑,设两座升压站均优于设一座升压站。综合考虑运行管理方面的因素,在风电场为近似正方形时可选择建立一座升压站或两座升压站,在风电场呈明显长方形时可选择建立两座升压站。     

母线保护的现状及发展趋势

介绍了母线继电保护的几种作用原理及其现状。针对变电站二次设备分散安装于开关场的发展趋势，对分布式母线保护的构成方案进行了讨论，并对母线保护研究中应充分注意的几个问题进行了阐述。     

母线保护中电压闭锁元件存在的问题及解决方案

母线保护装置中的电压闭锁元件，主要用于防止电流回路断线或误碰其出口继电器而造成母线保护装置误动。文中以单母线分段的电气主接线方式为例，分析了在一段母线电压互感器停运的特殊运行方式下，若在电压互感器停运段的母线或出线故障时，在分段开关跳闸后，母线保护装置中的电压闭锁元件随之返回而造成其余开关不能跳闸的问题，并提出了相应的解决方案。     

微机型母线保护存在的若干问题及解决方案

母线保护装置的可靠性关系到电网系统的安全、稳定运行,但微机型母线保护装置在软硬件设计制造上存在一定缺陷,本文分析了母联开关位置对微机型母线保护装置灵敏度的影响,隔离刀闸辅助触点位置对母差保护的重要性,基准变比对CT断线的影响,母联兼侧路CT极性转换,以及双母双分段母线系统的特殊操作性,并由此提出了解决问题的措施。     

风电场接入配网对电流保护的影响分析

风电的接入使得系统由单电源、辐射式结构变成双电源的网络,对配电网原有的继电保护产生较大的影响。本文以PSCAD软件为平台,搭建了含异步风力发电机的风电场和配电网模型,从风电场容量和接入位置两个方面分析了风电场接入对配电网电流保护的影响,得出风电并入配电网对保护的影响并提出解决方案。     

风电场箱式升压变压器低压侧微机保护装置的研制

介绍了一种风电场箱式升压变压器低压侧微机保护装置的研制过程。重点介绍了保护装置的总体结构和工作原理,给出了信号调理电路、开关量输入/输出电路和通信接口电路的设计原理图,并分析了定时限过流保护、反时限过流保护、低电压保护的工作原理,最后给出了保护装置的软件设计方法和部分测试数据。该保护装置具有三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数等参数的采集、非电量保护、远程控制和通信功能,可以完成对风电场箱式升压变压器低压侧的测量、保护和控制任务。     

关于风电场适应性继电保护的探讨

风电场机组容量正逐年增加,大规模风电接入系统对电力系统电能质量影响较大,由于风能的随机性和不控性,使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。因此风电保护配置对电网的影响也是重要的。使用MatlabB中动态仿真工具Simulink,对包含风电场的单机无穷大电力系统当联络线发生故障时进行动态仿真,通过双馈发电机在不同故障类型下的故障电压、电流曲线,通过实例分析得出风电场应采用适应性保护,并对风电对电网继电保护的影响进行了分析。     

风场及其送出线保护配置与整定研究

现有风场及其送出线保护多从保障风机或各元件自身安全角度进行简单配置整定,可能存在保护范围不明确,选择性和灵敏性未进行系统校验等问题。结合风电故障特征,给出了风电场提供故障电流最大值的简化计算公式,提出了兼顾风机安全与系统可靠性的风场及送出线保护配置与整定原则。并以吉林某风场为例,尝试给出了风机、箱变、集电线、母线、主变在内的风场及其送出线保护的配置原则,定量化校验了集电线路电流保护配置与整定的合理性。     

海上风电场故障特性及保护配合的研究

一般海上风电场所选用设备和线路与陆上风电场有所不同,有必要对海上风电场的继电保护配置进行专门研究。利用ETAP仿真软件对风电场内元件及送出线故障时各元件的短路电流和机端电压跌落情况进行分析,并研究海上风电场本身特征和故障特性。在多个风电场并网时,风机会提供不容忽视的短路电流,短路点成为双侧电源供电。为此,考虑其特性及风机低电压穿越能力,提出海上风电场各元件和线路的保护配置方案及其整定原则。并对ETAP软件上搭建的某海上风电场模型进行保护及动作时序配合的仿真,验证了所提保护配置方案及动作时序的正确性和合理性。     

Impacts of DFIG‐based wind farm integration on its tie line distance protection and countermeasures

Modern power grids, especially high‐voltage grids, are increasingly integrated with wind farms. The correct action of distance protection for the wind farm tie line plays an important role in the safe and stable operation of the power system. However, based on the fault characteristics of wind farms based on the doubly fed induction generator, considering crowbar action and weak infeed properties, this paper reveals some serious defects of conventional distance protection. The result shows that, due to the influences of mixed data window and damped current component with near‐rotor‐speed frequency, the fault distance calculation result obtained by the fundamental‐component‐based distance protection is inaccurate. To tackle this problem, a transient‐based distance protection countermeasure along with a faulted phase selection technique is proposed. Specifically, the transient phase voltage characteristic for different fault types is analyzed to select the faulted phase. Considering the effect of high‐frequency components, pre‐fault voltage compensation, and transducer characteristics, a distance calculation procedure including a low‐pass filter, the reconstruction of voltage at the fault point, and an iterative fault distance calculation is proposed. The comprehensive performance of the proposed method is validated by the simulation case studies using the PSCAD /EMTDC software. © 2017 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

换流站并联电容器保护跳闸分析及改进

针对换流站无功设备自动投切过程中发生的一起滤波器差动保护单套保护跳闸事件,基于并联电容器保护配置和交流滤波器选相合闸装置原理,对跳闸原因进行深入分析。分析结果表明：并联电容器选相合闸装置未在B相电压过零点合闸,同时并联电容器差动保护未躲过短时冲击电流,以及保护装置对高频电流过滤处理不充分是导致单套保护装置跳闸的根本原因,     

风电场短路电压电流频率不一致对距离保护及测试的影响

基于双馈风机风电场的电力系统等效电路研究了输出线路短路故障点保护设备安装处的电压电流的频率成分,得出了含风电场的电力系统短路故障时所特有的电压电流频率的不一致性。基于Matlab/Simulink仿真平台验证了频率不一致的特性,总结过渡阻抗与短路点电压电流频率成分之间的关系。分析了电压电流频率的不一致性对于距离保护所产生的影响,研究了距离保护及其测试在风电场中存在的适应性问题。最后,算例仿真验证了分析结果的正确性,从而为风电场继电保护的设置和测试工作提供参考。     

考虑风电机组馈入电流的风电场汇集线路保护整定计算方法

现行风电场馈线电流保护的整定计算,按照馈线末端有灵敏性整定,当弱电网接入且馈线较长时将造成高灵敏度和低选择性,存在保护误动风险。首先分析了低电压穿越对风电机组短路电流的影响,研究了影响风电机组短路电流的主要因素。然后介绍了风电场典型的保护配置,将风电场场内进行了保护区域划分,研究了馈线电流保护的保护配置规则。接着分析了风电场馈线电流保护的误动风险,以及馈线首端风电机组故障和相邻馈线首端故障时馈线电流保护误动产生的原因。基于上述理论分析,提出了考虑风电机组馈入电流的保护整定计算二次验证法,并给出了计算实例。     

风电场场内输电线路直击雷防护研究

风力发电场的场内输电线路是防雷保护的薄弱环节.当雷电击中输电线路时,会造成线路过电压,损坏电力变压器设备.对此,笔者以某风力发电场雷击事故为例,利用电磁暂态程序ATP/EMTP建立雷电直击于输电线路的模型,定量计算出升压变压器上的暂态过电压和流过电缆的最大雷电流,综合考虑安装线路避雷器和降低接地电阻对计算结果的影响,然后确定风电场场内输电线路有效的防雷保护方案,确保变压器安全可靠运行.仿真分析验证,采用该方案能提高场内输电线路的耐雷水平,能起到保护变压器安全运行的作用.