关键词：风电场；继电保护；影响
1引言
近年来随着全球经济的迅速发展，能源危机和环境污染的问题日益突出，各国都在开发和利用新型的能源形式，其中风能就是一种可再生的新型清洁型能源，也是目前我国正在大力推广的能源形式，目前我国的风力发电机组装机容量已经跃居世界首位，且每年都在呈快速增长的态势。我国的风电资源丰富且分布相对均匀，且能实现就地开发利用，运行简单，技术越来越成熟，但是风力发电具有随机性和不确定性，风能具有不可控性，风力发电并网会对电网系统的稳定性产生影响，但是对系统、继电保护与控制有多大的影响，是电力行业相关专家和技术人员重点研究的课题之一。
2双馈式异步发电机组的数学模型
在并入电网的风电场容量较小时，可以将其看作为一个负荷或者同步发电机，而在系统保护配置和整定计算时忽略其对电网的影响，但是目前的风电场规模在逐渐扩大，将其并入电网中，一旦电网中出现短路故障，风力发电机组就会向短路点提供一定的短路电流，此时如果仍然忽略其对保护配置和整定计算的影响，容易导致保护装置的误启动。所以在研究风电场对电网继电保护的影响时，需要建立风力发电机组的数学模型，对其故障状态下的风电故障电流进行仿真分析，研究其对电网继电保护的影响。
2.1风力机数学模型
风力机的传动装置主要由叶片、齿轮箱、轮毂、联轴器等组成，叶片的作用是对风能进行捕捉并将风能转换为机械能，风速和轮毂的机械转矩的关系如公式2.1所示[1]：
（2.2）
其中：为轮毂惯性时间常数；为叶片侧转矩；为齿轮箱侧转矩。
2.2双馈异步发电机暂态数学模型
目前我国的风电场普遍使用双馈异步发电机，为了研究其故障或操作后的暂态过电压和过电流，需要建立双馈异步发电机的暂态数学模型，通过对公式的推导和化简，得出其在d-q-o坐标系下的数学模型公式为[2]：
3含风电场的电网故障分析
将双馈发电机接入单机无穷大仿真系统进行仿真试验分析，其系统的构成为风电机组先将出口电压进行初步升压，然后通过两条输电线路送至升压站进行二次升压，之后接入仿真系统，这两天输电线路发生短暂的短路故障，经过仿真分析可知，在发生三相短路时，双馈发电机向电网中提供了瞬间的短路电流，但是电流大小几乎为零，而在发生两相短路时，双馈发电机向电网中提供了非常大的持续电流。
如果将仿真系统中的双馈发电机改为异步风力发电机，并进行仿真试验，无论是三相短路还是两相短路故障，异步发电机向电网提供的持续短路电流都可忽略不计。
4风电场保护配置分析
4.1风电场升压变电站保护
对变压器的保护配置应采取主保护和后备保护的方式，且后者主要对其内部故障和低压侧线路故障进行保护。对于升压变电站的高压侧母线，如果系统稳定要求快速切除母线故障则要配置母差保护，而低压侧则不用，只需配置断路器保护。
4.2风电场送出线路保护
在风电场并入电网时，需要在输送线路两侧配置分相电流差动微机保护，风电场侧可配置快速Ⅰ段后备保护，其他可以正常配置保护。此外在输送线路两侧使用单相重合闸能够降低单相故障的停机时间。
5结语
随着我国风力发电规模的不断扩大，风电场并入电网时对电网稳定性的影响逐渐引起人们的关注，本文对目前风电场常用的双馈异步发电机建立数学模型，并通过单机无穷大仿真系统中的仿真试验，分析了输电线路发生三相短路故障和两相短路故障时风电场为电网提供的短路电流情况，分析可知在风电场规模较大时其向电网提供的持续短路电流较大，需要采取正确的保护配置进行保护，确保继电保护装置的正常动作。
参考文献：
[1]夏业波.解析风电场对电网继电保护的影响[J].中国新技术新产品,2015(10):31-31
[2]杨国生,李欣,周泽昕.风电场接入对配电网继电保护的影响与对策[J].电网技术,2009(11):87-91