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基于机网协调的大型机组的保护研究

丁建良  
【摘要】:随着“厂网分开,竞价上网”的逐步实施以及新投运的百万兆级机组不断增多,机网协调成为建设坚强电网的重要环节,大型机组合理的涉网保护的配置和整定成为机网协调的一项重要内容。发电机的失磁和失步是常见的故障,使得失磁与失步保护成为研究大型发电机组的涉网保护的重中之重。论文主要从如何优化配置失磁、失步保护来实现机网协调运行展开了研究。 首先分析了发电机失磁和失步故障的理论过程,用PSCAD软件建立了单机容量为1000MW的三机无穷大系统的仿真模型,分别对失磁、失步故障进行了暂态仿真,分析机端电压电流、输出有功无功、功角和转速的特点,为优化失磁、失步保护配置奠定基础。 其次,分析了各失磁保护判据,以某电厂为例,用PSCAD软件建立了以异步阻抗圆为主判据,逆无功为辅助判据的三段式失磁保护仿真模型。失磁保护的动作行为仿真表明该失磁保护能区分失磁故障、系统稳定与失步振荡、短路故障,满足电力系统安全稳定导则的要求。结合仿真结果,从机网协调角度,进行江苏电网的发电机失磁保护优化配置。 最后,以某电厂的失步保护为例,对此电厂的三元件型失步保护进行了整定计算,并在PSCAD软件中建立了三元件型失步保护的模型,同时增设了基于能量的等面积原则的失步预测判据,对改进后的失步保护在各故障下的动作行为进行了仿真。仿真结果表明,改进后的失步保护能在第一个失步振荡周期中预测失步发信号,再由滑极计数来实现延时动作,并能很好地作为失磁和短路故障的后备保护;在稳定振荡时,此失步保护不发信号也不动作。结合仿真结果,从机网协调角度,进行江苏电网的发电机失步保护优化配置。


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