风电场送出变压器：双馈式风电机组保护性能深度探讨

本文主要探讨了风电场送出变压器保护在大规模风电接入电网中的重要性，特别是在双馈式风电机组低电压穿越期间的保护性能分析。双馈式风电机组的特点在于其转子变频交流励磁系统，这使得在系统故障时，其短路电流频率会偏离工频，导致传统的基于频率差动原理的保护方法可能失效。 在故障前，双馈式风电机组通常能够保持50Hz的交流输出，但在低电压穿越过程中，Crowbar保护电路启动，将励磁电流转换为衰减直流，定子电流主要为故障前转速频率的交流成分，这可能导致两侧电流频率显著不同。这种情况下，常规的基于相量值的差动保护，如比率制动差动、涌流闭锁和差动速断元件，可能会因为电流频率的不匹配而无法准确判断故障是来自变压器内部还是外部。 作者以某地区的风电接入为例，通过EMTDC平台进行离线动作性能测试，发现基于相量值和基于采样值的差动保护在面对双馈式风电机组的特殊故障情况时，均无法确保快速且准确的动作。影响风电场送出变压器保护正确动作的因素包括风电机组类型、运行工况、故障位置、故障类型以及短路容量比。 此外，文中强调了我国风电场普遍采用大规模集中接入模式，送出电能通常通过110kV/35kV或330kV/110kV的风电场送出变压器。保护配置需适应这种特殊环境，可能需要考虑采用新型保护策略，如结合故障特征和风电场的动态特性来改进保护算法，以提高保护的灵敏性和可靠性。 本文的核心知识点集中在风电场送出变压器保护在双馈式风电机组低电压穿越下的挑战，以及如何通过技术创新和故障特征分析来优化保护策略，确保在复杂电力系统环境下风电场的正常运行。