清洁能源替代化石能源是目前解决能源紧缺的方向,而风电作为清洁能源发电备受关注。目前,风电场因输电线路故障导致的弃风窝电现象时有发生。为解决其故障后的故障点快速查找与修复问题并保证风功率安全可靠外送,本文在总结现有故障测距方法和一些存在问题的基础上,结合大型风电场结构特点,从不同角度研究风电场实现故障测距的可能性,其内容包括以下几方面:提出了一种基于行波原理的改进行波故障测距法。为提升测距精度,改进了行波测距的两大核心点——“行波识别”和“波速计算”。行波的量化误差直接影响了识别效果,因此采用插值思想减小量化误差。波速计算中的在线测量精度最高,但其以双端同步行波法为基础,风电场采用该方法并不现实。因此推导出一种基于单端信息的修正行波波速计算方法。此外,根据风电场特有的零序电流判据识别故障分支,再结合改进行波法,得到最终测距结果。仿真结果表明,该方法能有效实现风电场的输电线路故障测距。提出了一种基于参数估计的故障测距法。考虑风电场架空线-电缆混合的多分支线路结构,构建了基于终端信息的“传输方程组”,其包含了故障位置、电缆和架空线波速、行波到达时刻等信息,求解方程可得到故障位置。采用参数估计求解,充分利用多测点信息并将误差降到最低。在测距模型中考虑了弧垂效应,使结果更精确。此外,为解决分支节点附近故障时的分支误判问题,提出新的故障分支判据。仿真结果表明,该方法在故障测距、弧垂影响下的测距、节点附近故障时的故障分支识别上都能取得不错的效果。值得一提的是,该方法具有通用性,适用于任一复杂的架空线-电缆混合多分支线路结构。提出了一种基于矢量偏离度的故障测距法。考虑到风电场各风电机组之间距离较短,该方法放弃故障点的精确定位,重点查找故障所在区段。采用综合矢量误差(TVE)和三相总不平衡度ε构建了风电场短路故障时的理论计算值与真实测量值的矢量偏离度目标函数。对比各区间偏离度计算结果,判断真实故障时的故障信息与假想故障区间信息的差异程度,最小差异下的假想故障区间即为真实的故障区间。在不同故障位置、不同故障区间、不同过渡电阻情况下,通过PSCAD/EMTDC故障仿真验证了算法可行性。