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《永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機繼電保護研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文新疆大學(xué)論文題目(中文):永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機繼電保護研究論文題目(外文):TheRelayProtectionResearchonPermanentMagnetDirect-driveWindPowerGenerator研究生姓名:曾德軍學(xué)位類別:專業(yè)學(xué)位專業(yè)名稱:電氣工程導(dǎo)師姓名職稱:何山副教授論文答辯日期2015年5月23日學(xué)位授予日期年月日新疆大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日益成熟,直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機相關(guān)技術(shù)的研究也進入了白熱化階段,目前6MW、10MW的永磁發(fā)電機正在研發(fā)中,但與其相應(yīng)的繼電保護研究工作一直滯后,因此
2、隨著永磁發(fā)電機單機容量的增大,與其相應(yīng)的繼電保護研究也應(yīng)該跟上,否則,其機組一旦發(fā)生故障,會造成嚴重后果,因此開展永磁風(fēng)力發(fā)電機的繼電保護研究勢在必行。本文基于MATLAB軟件,對永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的繼電保護開展了以下幾方面的研究:首先,概述了直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)及其基本原理,并建立了永磁發(fā)電機數(shù)學(xué)模型及其仿真模型;建立了風(fēng)力機的數(shù)學(xué)模型及其動態(tài)仿真模型。第二,分析了當前風(fēng)電機組的典型故障及永磁發(fā)電機的不對稱運行故障;分析了永磁發(fā)電機定子繞組匝間短路的工作原理;分析了一些永磁發(fā)電機基本保護,并提出了它們之間相互配合運用的方法,進而提出了PMSG
3、的綜合保護策略。第三,針對目前風(fēng)電場35kV美式箱變的缺相運行問題,提出給其配備缺相保護及其高壓側(cè)保護方案,并給出了幾種可供選擇的二級熔斷器類型;根據(jù)當前風(fēng)電場高電壓穿越的機理,分析了兩種可實現(xiàn)風(fēng)電機組高電壓穿越的方案。第四,基于MATLAB軟件搭建了:正常工作情況下1.5MW永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真模型;給定風(fēng)速下的永磁同步發(fā)電機故障仿真模型;永磁發(fā)電機定子繞組匝間短路仿真模型;1.6MVA/35kV箱變的故障仿真模型。基于上述仿真模型,獲得了各自模型相應(yīng)的故障特征量,并對各特征量進行了分析比較,從而得出:永磁發(fā)電機出口端發(fā)生三相短路故障對發(fā)電機的影響要
4、比變流器出線端發(fā)生三相短路故障時的嚴重;箱變兩側(cè)線路上發(fā)生三相短路時產(chǎn)生的短路沖擊電流要大于其它短路故障類型產(chǎn)生的沖擊電流,且其導(dǎo)致線路上電壓跌落也較其它故障產(chǎn)生的明顯,單相接地短路故障對箱變兩側(cè)線路上產(chǎn)生的影響較其它故障類型產(chǎn)生的小;箱變低壓側(cè)線路上發(fā)生的短路故障對系統(tǒng)電流的影響較高壓側(cè)的大,而對系統(tǒng)電壓的影響較高壓側(cè)的小。第五,基于仿真數(shù)據(jù),為進一步加強永磁發(fā)電機系統(tǒng)的保護配置,本文做了以下幾I新疆大學(xué)碩士學(xué)位論文方面的改進與完善:①為防止定子引出線上故障時過大短路電流燒毀繞組,給其配備比率差動保護。②為防止定子繞組匝間短路,給其配了機內(nèi)高靈敏橫差與引
5、出線上不完全縱差相結(jié)合的保護。③為防止美式箱變低壓線路上故障時過大短路電流燒毀箱變,給其低壓線路上配備短延時的電流速斷保護,并通過MATLAB軟件驗證了它的可行性。④為防止箱變高壓側(cè)線路上過流斷路器拒動或誤動,給其配備過流保護與低壓保護相結(jié)合的保護。⑤為防止PMSG啟動過程中因啟動電流過大引起的誤動,保證發(fā)電機正常運行中具有較高靈敏系數(shù),給其配備了改進的電流速斷保護?;诒疚牡姆抡鏀?shù)據(jù),建議:對現(xiàn)有的過流保護整定值進行相應(yīng)提高,對現(xiàn)有的保護動作時限進行相應(yīng)延長,并對改進方案進行了仿真驗證,仿真結(jié)果表明:該改進方案能夠正確動作,具有可操作性。關(guān)鍵詞:永磁發(fā)電
6、機;故障仿真;定子匝間短路保護;缺相保護;電流速斷保護II新疆大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractWiththewindpowergenerationtechnologyhasbecomeincreasinglymature,thestudyofthedirect-drivepermanentmagnetsynchronousgeneratortechnologyalsoenteredthehotstage,thedirect-permanentmagnetgeneratorswith6MW,10MWarebeingdeveloped,buttheprotec
7、tionofthecorrespondinghasbeenlaggingbehind,sowiththeincreaseofpermanentmagnetgeneratorunitcapacity,thecorrespondingResearchonrelayprotectionshouldalsokeepupwith,otherwise,theunitoncefaultoccurs,itcancauseseriousconsequences.Sotheresearchontheprotectionofpermanentmagnetsynchronousg
8、eneratorshouldbeimperative.Inthis