[发明专利]风电场主变压器纵联差动保护适应性分析方法

权利要求书

1.一种风电场主变压器纵联差动保护适应性分析方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：计算风电场的短路电流；

步骤2：评估比率差动保护的适应性；

步骤3：评估二次谐波制动保护的适应性；

步骤4：评估差动速断保护的适应性；

所述步骤1中风电场的短路电流包括风电机组注入短路点的短路电流和电网注入短路点的短路电路

风电机组注入短路点的短路电流的计算公式为：

其中，所述由短路电流中的衰减直流分量，以及频率为风电机组发生故障前的转子频率的衰减交流分量组成；

所述由短路电流中的衰减直流分量，以及频率为工频的交流分量组成；

所述R_g为短路点的过渡阻抗；

所述Z_g为电网与电压送出线之间的阻抗标幺值；

所述Z_l2为短路点与风电机组之间的电压送出线的阻抗标幺值；

电网注入短路点的短路电路的计算公式为：

其中，所述Z_f为风电机组与电压送出线之间的阻抗标幺值；

所述Z_l1为短路点与电网之间的电压送出线的阻抗标幺值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中用傅里叶变换算法评估比率差动保护的适应性。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中评估二次谐波制动保护的适应性包括：

步骤3-1：计算风电场侧与电网侧的差动电流i_op(t)；

步骤3-2：获取所述差动电流的二次谐波幅值I₂；

步骤3-3：依据二次谐波制动系数K评估二次谐波制动的适应性。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤3-1中差动电流i_op(t)的计算公式为：

i_op(t)＝i_f(t)+i_g(t) (3)

其中，所述i_f(t)为假设风电场侧输出电流的正弦波信号，

所述i_g(t)为假设电网侧输出电流的正弦波信号，

所述ω_r为正弦波信号i_f(t)的角频率；所述ω_s为正弦波信号i_g(t)的角频率；

所述为正弦波信号i_f(t)和i_g(t)的相位；

所述A为正弦波信号i_g(t)的幅值；

所述步骤3-2中二次谐波幅值I₂的计算公式为：

所述步骤3-3中二次谐波制动系数K的计算公式为：

其中，所述λ为频率偏差率，

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，依据二次谐波制动系数K评估二次谐波制动的适应性包括：

判断所述二次谐波制动系数K是否达到其设定值，以确定风电场主变压器发生故障，从而决定比率差动保护是否动作。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中评估差动速断保护的适应性包括：

步骤4-1：计算风电场侧与电网侧的差动电流i_op(t)的幅值A_op；

步骤4-2：分析所述幅值A_op和频率偏差率λ，评估差动速断保护的适应性：

当幅值A_op为定值时，若频率偏差率λ≈1，则差动速断保护敏感性高，若频率偏差率λ>>1，则差动速断保护敏感性低。