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风力发电作为新能源发电的重要组成部分,其重要性是不言而喻的。目前,风力发电的规模越来越大,在电力供应中占比也是节节攀升,究其原因就是风能是一种清洁的可再生能源,而且还具有无污染、使用方便等优点。风力发电应用这么多年来,随着发电技术的提升,其应用规模、商业化发展方式也越来越广泛,然而,风电大量的接入配电网,也必然会对原有的配电网产生许多不可预知的影响,于是弄清楚在配电网故障时双馈风力发电机(DFIG)的输出特性就有着很重要的意义,并且可以为后续进行的短路电流计算作参考。 风力发电系统接入配电网的故障特性一直以来都是研究的重点,包括风机对配电网的影响以及配电网对风机自身的影响。当配电网发生故障时,风机的接入与否对故障点的短路电流大小有着明显的影响,从而会使原有的继电保护误动或拒动,本文就在前人的基础上,对风机接入后的故障特性以及影响故障输出特性的各种因素做个细致的分析。根据双馈风力发电系统各部分的数学模型,先推导出系统侧故障后DFIG输出电压及其跌落程度的关系式,接着推导出电压跌落程度影响下的输出电流的解析方程式,根据解析式分析影响其变化的因素,包括幅值、频率及相位等。总体来说对DFIG输出特性的影响主要有以下几个方面:风速的变化、风机接入容量的变化、电压跌落程度、短路时刻等。然后根据在仿真软件PSCAD中搭建的含DFIG的配电网仿真模型,对各种影响因素进行仿真分析,得出故障发生后DFIG机端电压、电流随风速、风机接入容量、电压跌落程度、短路时刻等的变化规律。 最后,在PSCAD中重新搭建含多个风机的配电网仿真模型,以此为算例进行分析,在短路电流计算时,采用叠加原理,风机接入点作为一个节点,故障分量时形成网络的节点导纳矩阵,根据不同因素下的影响,并将推导分析出的故障时的电压与电流的解析式与之相结合,综合分析各因素对DFIG输出短路电流大小的影响。