《北京天源科创风力机组低电压穿越设备应用原理》.pdfVIP

风力机组低电压穿越设备应用 天源科创技术部 1 低电压穿越实现功能 2 低电压穿越功能实现方法 3 金风750低电压穿越装置原理 4 金风750低电压穿越装置功能特点 并网风力发电是近十年来国际上发展速度最快的可再生能 源技术。并网风力发电机与传统的并网发电设备最大的区 别在于，其在电网故障期间并不能维持电网的电压和频 率，这对电力系统的稳定性非常不利。电网故障是电网的 一种非正常运行形式，主要有输电线路短路或断路，如三 相对地，单相对地以及线间短路或断路等，它们会引起电 网电压幅值的剧烈变化。随着风电机组单机容量的不断增 大和风电场规模的不断扩大，风电机组与电网间的相互影 响已日趋严重。人们越来越担心，一旦电网发生故障迫使 大面积风电机组因自身保护而脱网的话，将严重影响电力 系统的运行稳定性。因此，随着接入电网发电机容量的不 断增加，电网对其要求越来越高，通常情况下要求发电机 组在电网故障出现电压跌落的情况下不脱网运行（fault ride-through ），并在故障切除后能尽快帮助电力系统恢复 稳定运行，也就是说，要求风电机组具有一定低电压穿越 (low voltage ride-through)能力。 低电压穿越功能 • 低电压穿越LVRT,指在风机并网点电压跌落 的时候，风机能够保持并网，甚至向电网 提供一定的无功功率，支持电网恢复，直 到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电 压时间(区域) 。 1.2 1. 1 电网故障引起电压跌落 1 0 .9 ) u p 0 .8 ( 压 0 .7 电 要求风电机组 0 .6 点 不脱网连续运行 网 0 .5 并 0 .4 0 .3 风电机组可以从电网切出 0 .2 0 . 1 0 -1 0 0 .625 1 2 3 4 时间(s) 国家电网公司并网技术规定中风电场低电压穿越要求曲线 电网电压跌落对风机的影响 • 电网电压跌落情况下，风电机组中的感应发电机会导致 转子侧过流，同时转子侧电流的迅速增加会导致转子励 磁变流器直流侧电压升高，发电机励磁变流器的电流以 及有功和无功都会产生振荡。这是因为双馈感应发电机 在电网电压瞬间跌落的情况下，定子磁链不能跟随定子 端电压突变，从而会产生直流分量，由于积分量的减 小，定子磁链几乎不发生变化，而转子继续旋转，会产 生较大的滑差，这样便会引起转子绕组的过压、过流。 如果电网出现的是不对称故障的话，会使转子过压与过 流的现象更加严重，因为在定子电压中含有负序分量， 而负序分量可以产生很高的滑差。过流会损坏转子励磁 变流器，而过压会使发电机的转子绕组绝缘击穿。 电网实现低电压穿越的方案 1 2 3 风机机端侧解 系统侧解决方 集电母线侧解决 决方案——为 案——采用专用 方案—— 目前市场主 升压变电站，该 HVDC Light 流，西班牙、 种方式可以减少 该方案造价较