[发明专利]规模风电接入对纵联方向保护影响的分析方法

说明书

本发明公开了一种大规模风电接入交直流混联系统对纵联方向保护影响的仿真验证分析方法，主要包括：对故障分量方向元件进行分析；基于故障分量方向的分析结果，建立基于故障分量方向的元件分类；根据基于故障分类方向的元件分类，进行系统故障相位误差分析；根据系统故障相位误差分析结果，进行故障分量方向元件的适用条件分析；基于故障分量方向元件的适用条件分析结果，建立仿真模型，进行仿真验证。本发明所述大规模风电接入交直流混联系统对纵联方向保护影响的仿真验证分析方法，可以克服现有技术中电网波动大、故障率高和安全性差等缺陷，以实现电网波动小、故障率低和安全性好的优点。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，具体地，涉及大规模风电接入交直流混联系统对纵联方向保护影响的分析方法。

背景技术

我国风电进入规模化发展阶段以后所产生的大型风电基地多数位于“三北地区”(西北、东北、华北)，大型风电基地一般远离负荷中心，其电力需要经过长距离、高电压输送到负荷中心进行消纳。由于风资源的间歇性、随机性和波动性，导致大规模风电基地的风电出力会随之发生较大范围的波动，进一步导致输电网络充电功率的波动，给电网运行安全带来一系列问题。

截至2013年11月，甘肃电网并网风电装机容量已达到668万千瓦，约占甘肃电网总装机容量的21％，成为仅次于火电的第二大主力电源。随着风电并网规模的不断提高、750kV超高压交流外送线路的投产以及酒泉-湖南±800kV特高压直流外送线路的批复，甘肃酒泉千万千瓦级风电基地将开创大规模、高集中、远距离、超高压交流与特高压直流联合输送的新能源发展模式。由于大规模风电的波动性，风电系统中引入大量电力电子器件，使得故障时暂态过程更加复杂，这使得继电保护系统所面临的故障特征发生了显著变化。甘肃河西750kV电网作为风电外送通道，除电源具有波动性特征外，由于要采用±800kV特高压直流输电技术，其还具有交直流混联电网的特征，特高压直流输电引入的电力电子装置使得电网输电线路故障暂态过程更为复杂，持续时间更长，谐波含量丰富，将对继电保护带来不可忽略的影响。因此需要对大规模风电接入的交直流混联电网继电保护问题进行深入分析研究，尤其需要研究各电压等级的输电线路的保护配置方案，保障电网安全稳定运行。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在大规模风电接入交直流混联系统时导致纵联方向保护误动作率提高的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出大规模风电接入交直流混联系统对纵联方向保护影响的仿真验证分析方法，以实现电网波动小、故障率低和安全性好的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：大规模风电接入交直流混联系统对纵联方向保护影响的仿真验证分析方法，其特征在于，主要包括：

a、对故障分量方向元件进行分析；

b、基于故障分量方向的分析结果，建立基于故障分量方向的元件分类；

c、根据基于故障分类方向的元件分类，进行系统故障相位误差分析；

d、根据系统故障相位误差分析结果，进行故障分量方向元件的适用条件分析；

e、基于故障分量方向元件的适用条件分析结果，建立仿真模型，进行仿真验证。

进一步地，所述步骤a，具体包括：

当故障分量方向元件中正序方向元件在正方向发生故障时，有在反方向发生故障时，有

Z_M1,2,0、Z_N1,2,0分别为线路M侧和N侧的系统阻抗，Z_L1,2,0为线路内部全长的阻抗值，下标1、2、0分别对应于正、负、零序。

进一步地，所述步骤b，具体包括：