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基于去趨勢分析的大規模雙饋風電場送出變壓器差動保護

2023-08-07 14:02:34來源：中國電力  


【資料圖】

摘要：由于雙饋風電場輸出的故障電流具有頻偏特性且含有較大的諧波分量，當雙饋風電場送出變壓器發生內部故障時，變壓器差動電流中二次諧波與基波的比值增大，使得變壓器差動保護面臨延時動作的風險；且系統發生故障時，雙饋風電場輸出的故障電流中存在大量非周期分量，會使得送出變壓器中的電流互感器更易發生飽和現象，致使傳統變壓器差動保護的可靠性降低。提出了基于去趨勢分析的大規模風電場送出變壓器的差動保護方案。首先，將采樣電流通過滑動數據窗進行去趨勢分析得到去趨勢殘差函數，然后，結合電流波形斜率特征完成對變壓器勵磁涌流及故障差流（包含電流互感器飽和狀態下）的有效區分。最后，在PSCAD中搭建了雙饋風電場送出系統，在不同工況下驗證且分析了所提保護方案的適用性。

結論：由于雙饋風電場輸出的故障電流具有頻偏特性且含有較大的諧波分量，不僅使得電流互感器由于非周期分量增大面臨飽和的風險，還會導致傳統變壓器差動保護采用二次諧波原理制動時延時動作。因此，本文提出了基于去趨勢分析的雙饋風電場送出變壓器的差動保護方案，并通過仿真分析驗證了方案的有效性，得出結論如下。

1、通過去趨勢分析可以提取出變壓器差動電流波形中的線性區域，再根據線性區域的不同特征可以實現對變壓器故障電流和勵磁涌流的區分。

2、與傳統的變壓器差動保護方案相比，本文所提方案不受雙饋風電場故障電流頻偏特性的影響，且在出現TA飽和現象時仍能保證動作的速動性及可靠性，避免了變壓器差動保護因二次諧波元件閉鎖或TA飽和而延時動作的風險。

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責任編輯：hnmd003

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