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百家了稳赢打法【60周年特刊专稿】华北电力大学
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  原标题:【60周年特刊专稿】华北电力大学毕天姝等:逆变型电源对故障分量方向元件的影响机理研究

  逆变型电源对故障分量方向元件的影响机理研究/李彦宾,贾科,毕天姝,闫人滏,陈蕊,杨奇逊

  我国风电、光伏等新能源电源快速增长,正在逐步由辅助电源逐渐变为主力电源。受弱电源特征与多变控制策略影响,新能源电源故障特性与传统同步机相比发生了本质变化,保护面临巨大挑战。

  新能源电源通过变流器并网,其故障特征呈现出非线性、故障前后内电势不恒定,导致故障分量失去原本的物理意义,故障分量保护原理不再适用于规模化新能源电源接入系统。然而目前人们并不清楚新能源电源对故障分量保护原理的影响机理,更难以提出解决措施。因此,本文以逆变型新能源电源为重点分析对象,推导并分析其等效序突变量阻抗,进而揭示了该类电源对故障分量方向元件的影响机理。

  结合典型低电压穿越控制策略,给出了故障后逆变型新能源电源序电流、百家了稳赢打法序电压表达式,推导了逆变型电源等效序突变量阻抗解析式,进而分析了不同控制策略、故障条件和负荷电流时等效序突变量阻抗角的变化规律,揭示了逆变型新能源电源对各类故障分量方向元件的影响机理。

  1)与同步发电机正、负序阻抗近似相等且阻抗角恒约90°不同,逆变型电源等效正、负序突变量阻抗受故障穿越控制策略、故障条件和负荷电流等因素的影响而不再相等,且两者阻抗角均可在-180°~180°范围内变化。

  2)在逆变型电源接入系统中,正序/相量故障分量方向元件和负序方向元件的动作性能均受逆变型电源控制策略、故障条件以及负荷电流影响,保护灵敏性大大下降、甚至误判方向;零序方向元件不受上述因素的影响、能够可靠判断故障方向。

  毕天姝,李彦宾,贾科,等.基于暂态电流波形相关性的新能源场站送出线路纵联保护[J].中国电机工程学报,2017,网络优先出版.

  贾科,顾晨杰,毕天姝,等.基于压缩感知技术的大型光伏电站汇集系统故障定位研究[J].中国电机工程学报,2017,37(12):3480-3489.

  李彦宾,贾科,毕天姝,等.电流差动保护在逆变型新能源场站送出线路中的适应性分析[J].电力系统自动化,2017,41(12):100-105.

  贾科,魏宏升,李晨曦,等.基于SVG功率因数调节的光伏电站集中孤岛检测法[J].电力系统自动化,2017,41(6):92-97.

  毕天姝,李彦宾,马丽红,等.风场及其送出线保护配置与整定研究[J].电力系统保护与控制,2014,42(5):45-50.

  毕天姝,华北电力大学教授、博士生导师,新能源电力系统国家重点实验室常务副主任、四方研究所所长。先后入选教育部优秀人才、首届优青、科技部中青年科技创新领军人才、国家“万人计划”科技创新领军人才、杰青。主要从事电力系统保护与控制、广域同步相量测量技术及应用方面的研究。

  贾科,华北电力大学副教授、硕士生导师,英国诺丁汉大学硕士、博士、博士后。入选中国电机工程协会 “青年人才托举工程”、担任CIGRE B5-48“短路电流受限的电网继电保护”工作组秘书。主要从事电力系统配电网保护与控制研究。