[发明专利]一种提升风电场低电压穿越能力的继电保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统的继电保护领域，特别涉及风电场低电压穿越期间的继电保护方案。

背景技术

风力发电充分利用了风能的可再生性和清洁性，具有良好的环境友好性，已成为重要的电力能源形式。随着风电并网的规模和容量不断增大，电网对并网风电场的运行要求不断提高。为保证在电网侧故障导致系统电压下降的情况下，风机能够不脱网并支持电网的稳定运行，越来越多的国家明确要求并网风电机组必须具备低电压穿越(LVRT)能力^[1-3]。因此，在分析上述要求的基础上，进行保护方案的研究，有利于提高风电场的低电压穿越能力和并网系统运行的稳定性，具有重要的理论意义和经济价值。目前，对风电机组低电压穿越能力的研究主要集中在改变控制策略和增加硬件电路方面。文献[4,5]分析了采用无功补偿装置实现风电场的低电压穿越功能的方法。文献[6,7]提出了通过改变电网故障时定子电流的控制策略实现低电压穿越的方案。文献[8-10]讨论了采用转子撬棒电路Crowbar实现风机低电压穿越的方法。由以上分析可知，目前风电场低电压穿越方法多集中于风电机组本身，有必要发明新的保护方案，在风电场低电压期间进行有效动作，从而帮助风电机组更好地穿越这一低电压时期，以确保风电并网系统的稳定运行。

参考文献

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发明内容

本发明的目的是提出一种提升风电场低电压穿越能力的新方法。该方法从继电保护角度出发，在电网侧故障导致的风电场低电压期间，分时分级切除风电场所带负荷，达到充分利用机组容量，提升风电场低电压穿越能力的目的。本发明的技术方案如下：

一种提升风电场低电压穿越能力的继电保护方法，包括下列步骤：

1)在风电场各集电线路的本地负荷支路上分别装设反时限低电压保护装置；

2)通过风电场高压母线上的电压互感器采集并网点的电压数据，并计算得到三相电压的幅值，进而计算采样时的电压跌落数值；

3)根据故障导致电压的跌落幅度和集电线路上负荷的容量占风电场总容量的比重设置各个保护装置的动作时间，分时分级动作跳开断路器，容量较小的集电线路的负荷支路上的保护装置先动作。