应对分布式电源规模化接入的电网故障分析方法与保护原理研究

华中科技大学博士学位论文特性之前，提出了一种能够满足并网规程要求的低电压穿越运行控制策略。在此基础上，对电网对称和不对称故障期间逆变器控制器的动态响应特性进行了分析。进一步地，对逆变型分布式电源在对称故障和不对称故障下的短路电流特性进行了研究，得到了相应的解析表达式。逆变型分布式电源的特殊的故障电流特性导致传统电网故障分析方法不能适用于含逆变型分布式电源接入的电网。为了满足含逆变型分布式电源接入的电网故障分析的要求，为电网故障特性、继电保护配置模式和实现原理等研究奠定理论基础，亟需提出一种适用于逆变型分布式电源接入的电网故障分析理论和方法。本文首先介绍了传统的以交流同步电机供电电源为基础的电网故障分析方法，并指出了其运用于含逆变型分布式电源接入的电网时存在的问题，然后提出了一套适用于含逆变型分布式电源接入的电网故障分析新方法。双馈风电机组复杂的故障电流特性和不断波动的功率输出使得应用在双馈风电场联络线上的传统继电保护原理的性能大大劣化。针对这个问题，提出了一种新型距离保护方案。首先，新型距离保护方案是基于输电线路微分方程的，其性能不受故障电流中衰减交流分量的影响，且不存在跨数据窗问题。其次，采用二阶巴特沃斯低通滤波器消除了测量电压和电流中高频分量对保护性能的影响。然后，通过故障点电压重构和故障距离迭代计算，确保了故障距离计算结果的稳定性和准确性。最后，论文对所作的工作进行了总结，并对下一步的研究工作进行了展望。关键词：分布式电源：双馈风电机组：逆变型分布式电源：故障电流特性：故障分析方法：联络线保护0