风能作为可持续、无污染的绿色能源,近年来得到了广泛的应用。双馈风机作为目前常用的主流机型,最大的特点是除定子侧直接与电网相连,转子侧也通过变流器与电网相连。双馈风机独有的并网方式和励磁方式,使得大规模风电接入电网后,电力系统的暂态特性发生变化,造成继电保护整定困难。因此,研究双馈风机的短路电流特性及其对风电场送出线继电保护的影响,提高风电场送出线保护动作的可靠性措施显得尤为重要。本文基于双馈风机的数学模型,分析了双馈风机的故障过程物理特性,在此基础上,详细的推导了对称故障和不对称故障两种故障情况下,计及转子侧变流器(Rotor-side Converter,RSC)控制和计及撬棒(Crowbar)保护动作两种运行方式时,双馈风机定子和转子电流解析式。针对对称故障下计及RSC控制时,将DFIG的数学模型与RSC的控制方程相结合,采用解微分方程法求解故障后DFIG定子和转子短路电流解析式;针对对称故障下计及Crowbar保护动作的情况,采用拉氏和反拉氏变换法求解转子磁链解析式,进而根据定、转子磁链解析式求解DFIG定、转子短路电流解析式;针对不对称故障,采用故障分量法进行求解,分析并建立不对称故障下DFIG正向旋转坐标系下正序模型和反向旋转坐标系下负序模型,在此基础上推导双馈风机计及RSC控制和计及Crowbar保护动作两种运行工况下定子和转子不对称短路电流。并在Matlab/Simulink仿真平台上仿真验证了所推导的8个短路电流解析式的正确性。通过对双馈风机各故障情况下短路电流特性的研究,发现DFIG提供的短路电流特性与传统电机确有很大差异,基于此,进一步研究双馈风电场提供的短路电流特性对传统距离保护的影响。解析推导了各故障情况下,双馈风电场提供的短路电流经傅里叶算法计算后产生的误差表达式,进而分析短路电流特性对传统距离保护的影响,并仿真分析对称故障和不对称故障下,计及RSC控制和计及Crowbar保护动作的情况下,双馈风电场送出线传统距离保护的动作特性。针对双馈风机短路电流特性对传统距离保护的影响,本文提出适应于双馈风电场送出线的时域距离保护。基于时域距离保护的原理,增加过渡电阻的待识别量,方程中含有线路电阻、线路电感、过渡电阻共3个待识别量,通过递推最小二乘法,对3个待识别量进行求解,再将所识别的线路电阻、电感代入方向圆的阻抗特性中,实现保护判据。最后对各故障情况下,基于参数识别的距离保护动作特性进行仿真分析,仿真结果表明该方法能准确测量线路电阻和电感,且不受过渡电阻的影响。此外,还基于现场实测数据分析了时域距离保护在实际风电场送出线故障下的适用性。