第三部分风力发电技术.pptVIP

图中可以看出，风电机组无LVRT时故障切除后电网电压恢复比风电机组有LVRT时快，这是由于风电场有功功率在恢复中从电网中吸收大量的无功，电网电压恢复过程比较缓慢。 但是就电网频率而言，发生故障时风电机组其备低电压穿越能力时电网频率比风电机组不具备低电压穿越能力被切除后的电网频率恢复要快。 因此，风电机组低电压穿越要求主要基于对电网有功功率平衡的考虑，更有利于系统频率恢复稳定。 * 世界上最大的风电机组（Repower 5M 双馈感应电机变速风电机组） 其叶片直径126米，机舱重量400吨，轮毂高度100-120米。 世界上最大的风电机组之一 （Repower 5M 双馈变速风电机组） 德国：Repower公司 额定容量：5MW 变桨距控制 变速风机(双馈电机) 叶片直径：126m 机舱重量：400T 轮毂高度： 陆上：100-120m 海上：90-100m 图片及资料来源：www.Repower.de 世界上最大的永磁同步直驱电机 Enercon E-112 德国：Enercon 公司 额定容量：5MW 变桨距控制 变速风机(直驱电机) 无齿轮箱 通过变频器接入电网 叶片直径：114m 机舱重量：400T 轮毂高度：124m 图片来源：中国-德国技术合作项目Wind Guard培训 风机参数：www.Enercon.de 双馈风力发电机整体结构 叶片 轮毂 导流罩 主轴承 大轴 齿轮箱 发电机 主控柜 偏航系统 刹车系统 液压系统 双馈异步风力发电机系统的特点 连续变速运行，风能转换率高； 部分功率变换(约三分之一），变流器成本相对较低； 电能质量较好（输出功率平滑，功率因数高）； 并网简单，无冲击电流； 降低桨距控制的动态响应要求； 改善作用于风轮桨叶上机械应力状况； 双向变流器结构和控制较复杂； 电刷与滑环间存在机械磨损。 低速直驱永磁同步发电机 1、风电场有功功率控制和斜率控制 基本要求一是控制最大功率变化率;二是在电网特殊情况下限制风电场的输出功率。 a)电网故障或特殊运行方式下要求降低风电场有功功率，以防止输电设备发生过载，确保电力系统稳定性；b)当电网频率高于50.5Hz时，依据电网调度部门指令降低风电场有功功率，严重情况下可以切除整个风电场；c)在事故情况下，若风电场的运行危及电网安全稳定，电网调度部门有权暂时将风电场解列。 风电场装机容量(MW) 10min最大变化量（MW） 1min最大变化量（MW） 30 20 6 30~150 装机容量/1. 5 装机容量/5 150 100 30 2、风电场无功功率控制和电压控制 风电场为电网提供无功的能力尤其重要。如果没有无功，或无功注入点之间的距离太远，电网电压会恶化，甚至可能导致电压崩溃。 要求风电场功率因数能够在一定范围内调节，以确保风电场在任何情况下能够支撑系统电压。 风电场在任何运行方式下，应保证其无功功率有一定的一调节容量，该容量为风电场额定运行时功率因数0.98(超前)~0.98(滞后)所确定的无功功率容量范围；百万千瓦级及以上风电基地，其单个风电场无功功率一调节容量为风电场额定运行时功率因数0.97(超前)~0.97(滞后)所确定的无功功率容量范围。 当风电场并网点的电压偏差在-10%~+10%之问时，风电场内的风电机组应能正常运行；风电场应当能够在其容量范围内，控制风电场并网点电压在额定电压的-3%~+7%。 3、风电场运行电压和频率允许偏差 对风电机组运行电压要求是:当风电场并网点的电压质量指标满足国家相关标准规定时，风电场内的风电场机组应该能够正常运行。 对风电场运行频率的其体要求有以下几点: 电网频率范围 要求 低于48Hz 根据风电场内风电机组允许运行的最低频率而定。 48Hz~49.5Hz 每次频率低于49. 5Hz时要求至少能运行10min 49. 5Hz~50. 5Hz 连续运行 50.5Hz~51Hz 每次频率高于50. 5Hz时，要求至少能运行2min;并且当频率高于50. 5Hz时，风电场须执行电网调度部门下达的高周切机策略，不允许停止状态的风电机组并网 高于51Hz 根据电网一调度部门的指令限功率运行。 4、风电场低电压穿越 低电压穿越能力(LVRT)，是指风电场在电网发生故障时及故障后，保持不间断并网运行的能力。理想情况下，除不切机外，低电压穿越还包括风电机组向电网发送无功，在电压降落情况下帮助恢复电压的能力。 5、风电场的电能质量 (1) 风电机组和风电场电能质量测试与评估方面按照EEC 61400-21标准执行。 (2)风电场在公共连接点引起的电压变动应当满足相关的要求。 (3)风电场所接入的公共连接点的闪变干扰值应满足GB 12326