新能源场站及接入系统短路电流计算 第1部分：风力发电 编制说明

1在“3060碳达峰、碳中和”政策牵引下新能源装计及风电对交流系统短路电流的贡献，同时风2路电流计算国家标准以及相关国际标准（IE34a)当电力系统发生三相短路故障,并网点电压正序分量低于标称电压的b)风电场动态无功电流增量应响应并网点电压变化,并应满足N5c)电压跌落期间,风电场向电力系统输出无功电流应为电压跌落前正常UNIN前有功电流控制值限制，即idref<IN。因此，有功电流可以表示为idrefidref6|SNIN,U(为转子过电流提供通路，并且闭锁转子侧变流ur=−RCRir(6)7jXsljXrlRsrRjXsljXrlRsrjXmRCRjXmZCR(1)=jXm//+jXrl+Rs+jXsl+Rt+jXt=Req(1)+jXeq(1)其中RCR为双馈型风电机组撬棒电路电阻阻值，R8is双馈风机is双馈风机变压器(Δ/Yn)38.5kV/690VUk%=7%3MW变压器(Yn/Y)115kV/35kVUk%=14%3MWL=3.776p.u.,L=变压器(Δ/Yn)38.5kV/690VUk%=7%3MW变压器(Yn/Y)115kV/35kVUk%=14%3MW2.65MW传动装置GSCRSCGSCRSCirir故障点本标准提出的撬棒电路动作下正序等效方法，能够准确描述故障后双馈9Rcrpu=RCR/ZB，其中ZB是以双馈型风电机组容量SB=2.65MW，和额定电压0.250.20.150.1Rcrpu/p.u.a)当电力系统发生不对称短路故障时,风电场在低电压穿越过程中应具b)当并网点电压正序分量在标称电压的60%~80%之间时,风电场应能向电网注入正序动态无功电流支撑正序电压恢复,从电网吸收负序动态无功电流抑制负序电压升高。风电场动态无功电流增量应响应并网点电压变化,并NtN场吸收的负序动态无功电流增量,单位为安(A)；K电流比例系数，KK单位为标幺值(pu)；Ut−为风电场并网点电压负序分量标幺值，单位为标幺值若并网点电压正序分量小于标称电压的60%时，风电场应根据风电机组的实际控制能力以及风电场所接入电网的实际条件，在不助增并网点电压不平衡度的前提下，向电网注入合适的正序动态无功电流及从电网吸收合适的ILL(2)U(2)kw,U(1)kwL其中U(2)kw为故障后机端负序电压；KL(2)为负序无功电流系数。I(2)kW=Iref(2)U UZZ(2)kWRs−jXm()−jXm//−jXrl+Rs−jXsl+Rt+jXt可以看出，本标准提出的等效电路方法能够准Rcrpu=RCR/ZB，其中ZB是以双馈型风电机组容量SB=2.65MW，和额定电压Ik(2)/p.u.Ik(2)/p.u.公式计算0.80.60.40.2Rcrpu/p.u.严重故障可能导致转子电流激增，此时变流器直流母线可能过电压或转子电流超过转子侧变流器最大过流能力。对于配置有撬棒电路保护回路的机Irp。。三相接地故障。两相相间故障随机数3.1.2全功率变流型风电机组短路压的条件下风机的负序等效阻抗，如图15所示，结果表明了在常见的Ltit(irefc)+j0Ltic+V0其中，v为脉宽调制（Pulse-WidthModulation，PWM）的参考电压，若忽略PWM及变流元件的动态特性，则近似满足vt=v；iref为电流参考值；ic为测量电流，由实际电流i通过锁相角进行坐标变换而来；V0为常数，其标幺值为1+j0；Hi(s)为电流环比例积分控制器的传递函数，其表达式为q1r(2)近似认为各机组直接并联于汇流母线，采用汇流母线正序电压代替各机组端0.4040.40200.4510.45050.4040.40200.4510.45050L=0.48km△L=1km510152025305101520253051015202530风机编号等值模型在故障前有功为各机组故障前有功之和，故障下其输出的正序电流为各机组正序电流之和，而故障下机组正序电流为其端口电压及故障前有功由于机组的穿越控制策略决定了其无功电流直接与机端电压有关，因此可近单机等值模型是依据故障前稳态功率进行等效的，实际上采用等效风速作为等值机的输入参数，其缺陷在于难以完全反映各机组的功率差异带来的为各机组的负序导纳相等，故风电场的等效负序导纳可视为多个单机负序导Y2)考虑风电场典型拓扑结构及相关设备参数进行仿真分析。该风电场为1A12A23A34A45A56A67A78A89A9AAAA9AAAB19B2B3B4B5B6B7B8B9风机A1风机A2风机B1风机B2风If风电场等值模型在故障期间的输出特性与详细模型较为吻合，验证了等值模kw同步发电机感应电动机M异步发电机MGF电流源电源EEMIkEMGFIkw(Ukw)kw同步发电机感应电动机M异步发电机MGF电流源电源EEMIkEMGFIkw(Ukw)N NEEIE,,FkwI(U)EEIE,,FkwI(U)部分为恒定激励源，包括各恒定电势源和故障前正常运行时可变电流源的输ΔIkw=Ikw(Ukw)−Ikw0(Ukw0Ik=Ik1+Ik2其中Ikw0(Ukw0)为故障前风电场输出电流。NIFkwΔIIFkwΔIN对于恒定激励分量产生的短路电流的计算，仍可沿用传统电力系统的叠并在故障点连接一个等效电压源ΔUi，该等效电压源为故障前后电压的差值Ik1k11k12k12EEIE,,UkwI(U)FEEk11E,,U0FI(U)Ik1=Ik12+Ik22FEEIE,,UkwI(U)FEEk11E,,U0FI(U)Ik1=Ik12+Ik22F0kwNNNIk=Ik12+Ik2电流，需分别计算恒定激励源下的故障分量I12、变化激励下的故障分量I22。I12Ik2=kZimΔIkWm(28)I=I12+I2Ukwj=ΣZnjIGn+ΣZmjIkWm+ZfjIfneGmeWΣZnjIGn+ΣZmjIkW0m~cUnneGmneG其中IkW0j为第j台受控电流源设备故障前的输出电流相量；c为电压系ΔIkWm=IkWm-IkW0mUkwj=ZnjIGn+ZmjIkW0m+ZmjΔIkWm+ZfjIfUkwjn+ZmjΔIkWm+ZfjIf而基于潮流数据未知的情况，各节点电压电流cUncUnfffcUn+ZmjΔIkWmZf