Page 72 - 电力与能源2024年第六期

708 甘恭维：含双馈风力发电机组的配电网故障特征研究

因此，双馈风力发电机的转子电流和定子电 时，双馈风力发电机组输出电流瞬间变大，与理论
流可表示为 分析结果一致。
ì L s L m 双馈风力发电机组的故障电流是衰减的正弦
ï ψ r - ψ s
ï ï i r =
ï ï ï L s L r - L m 2 L s L r - L m 2 波，无法稳定提供短路电流，且谐波含量高、波形
í （14）
ï ï L r L m 畸变严重。甚至在三相电网电压故障消失后，三
ï i s = ψ s -
ï L s L r - L m 2 L s L r - L m 2 ψ r 相交流电流仍然波动。
ï ï
î
对电流、磁链、电压等进行拉普拉斯变换后，
得 到 电 流 、磁 链 和 电 压 的 频 域 表 达 式 ，如 下 式 4 结语
所示： 本文通过理论推导了双馈风力发电机组并入
ì
ï ï0 = r r i r ( s )+ jsω 1 ψ r ( s )+ gψ r ( s )- u s 电网后发生三相短路故障时短路故障电流的表达
ï ï jω 1
ï ï 式。结果表明，短路故障电流具有谐波含量大、谐
ï ï L s ψ r ( s ) L m ψ sc ( s )
í i r ( s )= - （15） 波次数多、波形畸变程度高、频率发生偏移、幅值
ï L s L r - L m 2 L s L r - L m 2
ï
ï 不断衰减。
ï
ï ku s + (1 - k ) u s
ïψ sc ( s )=
ï ï jω 1 s jω 1 ( s + λ + jω 1 ) 通过对双馈风力发电机组的短路故障电流特
î
性的分析，可对电流保护、差动保护等电网保护措
发生短路故障后，双馈风力发电机组的定子
施进行改进，提高电网运行的可靠性。
故障电流和转子故障电流可表示为
-jω 1 t -λt -jsω 1 t -μt 参考文献：
ìi r = A r + B r e e + C r e e
í -jω 1 t -λt -jsω 1 t -μt （16） ［1］ 顾大德，肖 健，韦梦立，等 . 含逆变型分布式电源的花瓣
i
î s = A s + B s e e + C s e e
.
型 配 电 网 故 障 定 位 策 略 研 究［J］ 电 测 与 仪 表 ，2023，60
式中 A r，B r，C r——转子电流的各个分量幅值；
（11）：53-59.
A s，B s，C s——定子电流的各个分量幅值。 ［2］ 王 钢，冯婧桐，李 杰 . 含逆变型分布式电源和分支负荷
的 配 电 网 自 适 应 电 流 差 动 保 护［J］ 电 网 技 术 ，2024，48
.
3 结果分析 （6）：2593-2602.
［3］ 解 腾，徐 晔，王金全，等 . 脉冲负载下逆变型分布式电
为验证本文提出的算法，搭建了仿真模型，分
源故障电流特性分析［J］ 科学技术与工程，2018，18（27）：
.
析双馈风力发电机组在低电压穿越时发生三相短 147-151.
路故障的输出电流。 ［4］ 魏传芝，施啸寒，张恒旭，等 . 考虑电流指令跟踪能力的 PQ
控 制 逆 变 型 分 布 式 电 源 故 障 模 型［J］ 电 力 自 动 化 设 备 ，
.
仿真设置为：故障发生时间为 1.5 s，共持续
2020，40（1）：59-65.
0.1 s。电流波形如图 5 所示。 ［5］ 何瑞江，胡志坚，王天一 . 计及分布式电源注入谐波的谐振
由图 5 可知，当三相电网电压出现跌落故障 接 地 系 统 故 障 选 线 方 法［J］ 电 网 技 术 ，2019，43（2）：
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［6］ 朱吉然，牟龙华，郭文明 . 考虑并网运行微电网故障方向识
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谐 波 特 性 的 影 响［J］ 东 北 电 力 大 学 学 报 ，2016，36（2）：
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14-18.
收稿日期：2024-09-22
（本文编辑：赵艳粉）
图 5 故障电流波形