博电助力破解“低电压穿越”之惑.docVIP

博电助力破解“低电压穿越”之惑 　　大风起于青萍之末　　“2011年2月24日零时34分，中电投甘肃酒泉风电基地瓜州干河口第六风电场35千伏馈线开关柜下侧电缆头发生C相套管接地击穿。11秒后，演化为三相短路故障，敦煌变330千伏母线电压瞬间跌至272千伏。随后，该风电场风机脱网，并影响了酒泉瓜州地区其它10座风电场298台风机迅速脱网。　　 　　由于风电出力下降，引起系统电压升高，敦煌变330千伏母线电压瞬间最高值达到380千伏。因电压过高，瓜州地区另6座风电场的300台风机也因此脱网……”　　“2·24”甘肃酒泉风电机组大规模脱网事故还未平息，4月17日又发生两起风机大规模脱网事故。在不到两个月内，电监会通报了三起风机大规模脱网事故，这在我国风电运营史上尚属首次。　　“低电压穿越”，这个以前并不广为人知的名词，在三起风机脱网事故后逐渐走到台前。　　“连锁反应像多米诺骨牌一样，顷刻间令风机集体脱网”，甘肃省电力公司风电技术中心的技术人员为我们描述了这样一个场景：“电缆头因质量问题爆炸——绝缘击穿——引起弧光放电——造成相间短路——系统电压降低——第一台不具备低电压穿越能力的风机‘逃跑’——第一块‘多米诺骨牌’倒下，大片风机脱网。”　　聚焦“低电压穿越”　　何为“低电压穿越”?低电压穿越(Low voltage ride through，LVRT)，指在风力发电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)。LVRT是对并网风机在电网出现电压跌落时仍保持并网的一种特定的运行功能要求，只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许风力发电机脱网，当电压在凹陷部分时，发电机应提供无功功率。我国目前对低电压穿越的具体要求如下图所示。　　 　　目前我国风电场风电机组普遍不具备低电压穿越能力，这是导致风电机组大规模脱网的根本原因。在三起事故中，风机由于不具备低电压穿越能力，集体“抛弃”了电网。　　解决风电的“低电压穿越”问题，从根本上需要风机具备“低电压穿越”能力。目前的变速恒频风机，尤其是采用全功率变频器的永磁直驱式风机，在技术上不存在解决“低电压穿越”问题的瓶颈。大多数厂家主要是出于制造成本的考虑，取消了该功能模块。　　关于“低电压穿越”的要求之前仅存在于国家电网公司颁布的《风电场接入电网技术规定》中，这一企业标准对风机制造企业并不具备强制约束力。　　这一困局有望在近期得到解决。国家标准《风电场接入电力系统技术规定》即将于今日出台，其中明确规定，风电场并网之前，所有涉及到的风机必须提供有资质的检测机构出具的风机低电压穿越能力检测报告，已建成的风电场，必须提供风电场的低电压穿越能力的评估报告。　　根据新国标及近期国家能源局、电监会的相关要求，今后对风机“低电压穿越”能力的检测成为风电并网的重要一环，具有资质的省网公司电科院、风机厂家和风力发电企业都对“低电压穿越”检测装置存在巨大的需求。　　博电适时推出“低电压穿越”检测装置　　目前，国内外的研究机构和风机厂家及发电公司，都在积极谋求能够测试大多数风机的一种低成本的低电压测试装置，也取得了一定的成绩。目前主要有西班牙的w2ps公司DIPGEN(风机低电压检测设备)、德国的FGH公司的可移动低电压穿越测试装置和中国电科院风电检测中心的固定式低电压穿越测试装置。　　西班牙w2ps和德国FGH公司的低电压穿越测试装置，走的都是断路器投切电抗器的方案，主电路拓扑如下图：　　 　　装置的原理是电抗器分压，通过改变可变并联电抗器的大小来决定风机接入点的电压跌落的深度。当可变电抗器调整完毕后，闭合并联电抗的接地断路器，产生既定幅度的电压跌落，持续时间达到既定时间后，分开并联电抗的接地断路器，电压跌落结束。　　博电推出的“低电压穿越”检测装置以国内外已有的风电机组低电压穿越装置为基础，充分研究比较各个厂家的产品的拓扑结构及性能特点，总结各家产品的优势和不足，吸收各家精华，结合我公司在晶闸管应用技术和风电领域的优势，研制出适合我国风力发电实际情况、可定制的、系列化的35kV低电压穿越测试装置。　　该“低电压穿越”测试装置，能够很好的适用于各个厂家各种型号的风电机组的低电压穿越测试需求;采取晶闸管控制，能够更好的控制电压跌落的深度和电压跌落的时间，能够精确控制;具有更高的可靠性，能够承受冲击更大的冲击电压和冲击电流，装置故障时，能够更加快速可靠的切换到旁路，保证故障不扩散;具备模块化、易拆装、可移动的特点。通过35kV/2MW低电压穿越测试装置的研发，提出产品系列化的思路和具体方案，为装置的规模化推广打下良好的基础。