低电压穿越PPT版
低电压穿越装置课件
装置控制模式
故障模式 故障模式是指GLT-20系列变频器低电压穿越电源发生故障时， 保护动作后进入的一种状态。GLT-20发生严重故障时，执行 跳接触器、封PWM脉冲，点亮故障灯，开出故障信号的操作， 系统转入故障状态。 在故障消除之后，需人工手动按下柜门前的“复位”按钮，若 故障已消除则装置自动执行全自动逻辑， GLT-20恢复正常运 行状态。 停机模式 停机模式是指GLT-20在发生紧急故障保护动作，或人为拍下 “急停”按钮时GLT-20进入的一种状态。该状态下，GLT-20 执行跳接触器、封脉冲的操作，点亮停机灯，系统进入停机状 态。 （注：“急停”按钮被拍下时，GLT-20执行跳接触器、封脉 冲，点亮停机灯，开出故障信号等操作）
给煤机变频器 低电压穿越装置原理
三相交流电能经断路器QF1送入二极管整流桥TM1-3构成的整流回路， 再经过电控开关KM1变换为直流电能并储存于电容C1和C2。电感L1与 IPM构成BOOST型式的升压斩波电路，可将C1/C2上的直流电能变换为 电压等级更高的直流电能储存于电容C3/C4，并经晶闸管及二极管防反 回路和熔断器后，送入变频器的直流输入端子。电动开关KM1与电阻 YR1构成预充电回路，当预充电结束之后闭合KM1，实现在GLT-20初 始上电时为电容C1/C2/C3/C4的平稳充电功能。
运行操作检查低电压穿越装置停机和故障灯均灭装置运行操作断开低电压穿越装置出线刀闸sw1低电压穿越装置本身有工作时根据工作票措施要求执行断开ups配电柜给煤机变频器控制电源根据工作票措施要求执行断开低电压穿越装置出线刀闸sw1工作中需注意的问题给煤机变频器低电压穿越装置内有电容储能装置在给煤机交流电源消失后装置内一次回路仍有电压在给煤机交流电源失电约5分钟后低电压穿越装置一次回路电压才能趋近于零
各国风电并网导则对低压电穿越的要求(ppt版)
1.
低电压穿越（LVRT）的概念 Concept of Low Voltage Ride Through
镇赉风电场一期（49.5MW） 洮北风电场（98.6MW） 宝山风电场（49.5MW） 洮南风电场(99MW) 富裕风电场(15MW) 镇赉变 大安变 查干浩特风电场 (24MW) 新立风电场 (49.5MW) 白城变 大安风电场(99MW)
2004-12-14
中国电力科学研究院
CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
1
各国风电并网导则对低电压穿越的要求
－为什么需要低电压穿越
Comparison of LVRT requirements worldwide-
Why do we need LVRT?
Voltage dips will be more severe during high wind penetration
风电机组达到切入风速时 Low Wind
风电机组额定运行时 High Wind
10
中国电力科学研究院
CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
The impact on wind turbine of voltage dips
Unbanlance torque may influnce the stable operation of wind turbine Overcurrent of generator in transient may damage the Electronics components. Additional torque or forces may damage the mechanical components.
风电场低电压穿越技术培训课件
定子侧保护电路
变流器通过发电机定子端的串联变压器增加交流开关 实现与电网串联连接，转子侧变流器选用电流等级较 高的大功率IGBT，故障时定子侧产生较大的暂态电 流，此时通过控制晶闸管触发延迟角对此电流进行限 制。
•风电场低电压穿越技术培训
定子侧保护电路
• 将变流器与电网进行串联连接，则双馈感应发电机定子端 的电压为网侧电压和变流器输出的电压之和。这样便可以 通过控制变流器的电压来控制定子磁链，有效的抑制由于 电网电压跌落所造成的磁链振荡，从而阻止转子侧大电流 的产生，减小系统受电网扰动的影响，达到强化电网的目 的。但这种方式将增加系统许多成本，控制也比较复杂。
1 没有故障，判断风速，满足启动条件，进入并网过程。
•风电场低电压穿越技术培训
风力机组脱网
• 如果电机出力持续低于脱网设定值，风力机组将退出电 网，处于待机状态。断开发电机接触器，切除补偿电容， 断开旁路接触器，同时执行正常刹车过程，使风力机处 于停止状态，等风速满足条件后再次执行并网过程。这 一过程是在风速较低时进行的，电机出力为负功率时， 吸收电网有功，风力几乎不做功。为防止风力机在低风 速下频繁启动和停止，统计可控硅在1小时内的投入次数， 若投入次数大于4次，则停止并网，报故障，等待风的状 态平稳后由手动复位使风力机组正常运行如果电机出力 持续高于额定功率10%，将执行正常停机。当出力持续 高于额定功率20%，将执行安全停机，等待风速降低后 重新启动电机运行。
３
附加的转矩、应力可能损坏机械部分
•风电场低电压穿越技术培训
国内机组低电压运行能力现状
• 变速风电机组的LVRT功能，受制 于电力电子器件自身的过流能力。
• 一般而言，IGBT的过流能力只是 额定电流的两倍。
低电压穿越技术(2011-9-28)
风力发电低电压穿越技术1. 低电压穿越技术的提出在风电场容量相对较小并且分散接入时，系统故障时风电场退出运行不会对系统稳定造成影响。
随着风电装机容量在系统中所占比例增加，风电场的运行对系统稳定性的影响将不容忽视。
世界各国电力系统对风电场接入电网时的要求越来越严格，甚至以火电机组的标准对风电场提出要求。
包括低电压穿越（Low Voltage Ride Through ，LVRT ）能力，无功控制能力，甚至是有功功率控制能力等，其中LVRT 被认为是对风电机组设计制造技术的最大挑战。
2. 低电压穿越的定义及要求定义：低电压穿越（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)。
要求①：我国对于风电装机容量占其他电源总容量比例大于5%的省（区域）级电网，要求该电网电机组能够保证不脱网连续运行。
3. LVRT 国内外研究现状风力发电系统，根据发电机转速，可以分为失速型与变速恒频型，其中变速恒频又可以分为双馈型和直驱型；根据传动链组成，可以分为有齿轮箱和直接驭动型；有齿轮箱又可以分为多级齿轮+高速发电机型与单级齿轮+低速发电机型。
目前市场上风机类型可概括为三类,即直接并网的定速异步机FSIG(fixed speed induction generator)、同步直驱式风机PMSG(permanent magnetic synchronous generator)和双馈异步式风机DFIG(doubly-fed induction generator)。
这三种机型, FSIG 属于淘汰机型，以后的发展趋势是PMSG 和DFIG 。
①目前，各国对低电压穿越的要求不同，其中在行业中影响最大的是德国的E.ON 标准。
②低电压穿越特性曲线主要是由故障期间的电压最低值（即低电压穿越曲线中U/UN 的最小值）电压最低点的时间长度和故障恢复时间来决定。
低电压穿越的概念
什么是低电压穿越什么是低电压穿越（LVRT）？LVRT：Low Voltage Ride Through当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，在电压跌落的范围内，风电机组能够不间断并网运行。
《国家电网公司风电场接入电网技术规定（修订版）》中对风电场低电压穿越的要求如下：a) 风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保持并网运行625ms 的低电压穿越能力；b) 风电场并网点电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场内的风电机组保持并网运行。
低电压穿越能力2020-09-26 16:28低电压穿越能力是当电力系统中风电装机容量比例较大时，电力系统故障致使电压跌掉队，风电场切除会严峻阻碍系统运行的稳固性，这就要求风电机组具有低电压穿越（Low Voltage Ride Through，LVRT）能力，保证系统发生故障后风电机组不中断并网运行。
风电机组应该具有低电压穿越能力：a）风电场必须具有在电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行620ms的低电压穿越能力；b）风电场电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场必须保持并网运行；c）风电场升压变高压侧电压不低于额定电压的90%时，风电场必须不间断并网运行。
低电压穿越能力是什么？2020-08-26 17:12 阅读155 评论0字号：小低电压穿越能力是当电力中风电装机容量较大时，电力系统故障致使电压跌掉队，风电场切除会严峻阻碍系统运行的稳固性，这就要求风电机组具有低电压穿越（Low Voltage Ride Through，LVRT），保证系统发生故障后风电机组不中断并网运行。
风电机组应该具有低电压穿越能力：a）风电场必须具有在电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行620ms的低电压穿越能力；b）风电场电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场必须保持并网运行；c）风电场升压变高压侧电压不低于额定电压的90%时，风电场必须不间断并网运行。
低电压穿越详解
低电压穿越详解前言当电网的电源由于电压过低或者切换调配供电导致风电场不能正常工作而停机，被停止工作后的风电场相对形成一个比电网的阻抗较大的负载或电源。
当电网再次可以向风电场供电时，这时电网和风电场双方之间的阻抗不再是相等的，换句话说，这时己经造成了电网和风电场之间的严重不匹配现象。
这时如果想要让风电场和电网间的相位一致则必须利用风机的力量强制将风机的相角前移180度，此时导致的后果是造成风机的机械传动部分严重超载，由此经常引起的事故是导致齿轮箱的损坏或者其它导致其它机械部件的损坏.因为这个相位差可造成比发电机短路电流值的2倍还要多，如果换算成转矩，则相当于发电机正常工作转矩的4倍的峰值转矩.这样发生齿轮箱及其它机械部件的损坏就是不难理解了. 什么是低电压穿越？低电压穿越能力是当电力系统中风电装机容量比例较大时，电力系统故障导致电压跌落后，风电场切除会严重影响系统运行的稳定性，这就要求风电机组具有低电压穿越（Low V oltage Ride Through，LVRT）能力，保证系统发生故障后风电机组不间断并网运行。
风电机组应该具有低电压穿越能力：a）风电场必须具有在电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行620ms的低电压穿越能力；b）风电场电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场必须保持并网运行；c）风电场升压变高压侧电压不低于额定电压的90%时，风电场必须不间断并网运行。
风电机组低电压穿越（LVRT）能力的深度对机组造价影响很大,根据实际系统对风电机组进行合理的LVRT能力设计很有必要。
对变速风电机组LVRT原理进行了理论分析,对多种实现方案进行了比较。
在电力系统仿真分析软件DIgSILENT/PowerFactory中建立双馈变速风电机组及LVRT功能模型。
以地区电网为例,详细分析系统故障对风电机组机端电压的影响,依据不同的风电场接入方案计算风电机组LVRT能力的电压限值,对风电机组进行合理的LVRT能力设计。
风电场的低电压穿越
风电场的低电压穿越下图为对风电场的低电压穿越要求。
风电场并网点三相电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证不脱网连续运行；并网点电压只要有一相低于或部分低于图中电压轮廓线时，场内风电机组允许从电网切出。
一、电压运行范围（新） 当风电场并网点的电压偏差在其额定电压的－10％～＋10％之间时，风电场内的风电机组应能正常运行。
当风电场并网点电压偏差超过＋10％时，风电00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.2-101234电网故障引起电压跌落要求风电机组不脱网连续运行风电机组可以从电网切出时间（s ）并网点电压（p .u .）0.625场的运行状态由风电场所选用风电机组的性能确定。
二、电压控制要求1、风电场应配置无功电压控制系统；根据电网调度部门指令，风电场通过其无功电压控制系统自动调节整个风电场发出（或吸收）的无功功率，实现对并网点电压的控制，其调节速度应能满足电网电压调节的要求。
2、当公共电网电压处于正常范围时，风电场应当能够控制风电场并网点电压在额定电压的－97％～＋107％范围内。
3、风电场变电站的主变压器应采用有载调压变压器。
风电场具有通过调整变电站主变分接头控制场内电压的能力，确保场内风电机组在条款1所规定的条件下能够正常运行。
（依据：GB/T 12325-2008《电能质量供电电压偏差》，提出当风电场并网点的电压偏差在－10％～＋10％之间时，风电场内的风电机组应能正常运行。
）根据风电场接入电网技术规定，在2009年2月后通过审查的，风机必须带有低电压穿越功能，如不具备一律不允许并网。
新疆达坂城风电场，目前购置的华创CCWE-1500/70.DF机型具备低电压穿越能力，当风电场并网点的电压偏差在其额定电压的－10％～＋10％之间时，风电场内的风电机组应能正常运行满足风电场低电压穿越能力要求；能够在并网点电压突降到20%Ue时625ms不切除。
火电机组辅机低电压穿越解决方案(共52张PPT)
电网故障对厂用电的影响
大方式，500kV母线出口处 CAN故障：
电网故障对厂用电的影响
大方式，500kV母线出口处 ABCN故障：
电网故障对厂用电的影响
大运行方式:
500kV母 0.4kV母线 A相电压 0.4kV母线 B相电压 0.4kV母线 C相电压 线故障类 幅值(kV) 百分比(%) 幅值(kV) 百分比(%) 幅值(kV) 百分比(%)
快速瞬变干扰试验：A级 电力电子方案采用免维护设计，其使用过程中无需工作人员对其进行任何操作和维护，该装置集成定期自检功能，对于自检中发现的问题，具备
强大的故障自诊断功能，并可将故障诊断结果通过硬接点、通讯等多种方式上送至后台管理系统，方便故障的统计和记录。
静电放电干扰试验：4级 元宝山电厂给煤机变频器采用的是ABB品牌,型号为ACS401
来源
课题来源：系统低电压故障对敏感负荷变频器连续运行的威胁
典型案例分析：电厂给煤机变频器低电压闭锁，引发跳机事故
起因：伊敏电厂开关CT故障，造成500kV系统母线接地
过程：厂用变电压跌落，给煤机变频器低电压闭锁，触发炉膛灭 〔MFT〕，机组跳机
火保护
范围：伊敏电厂、相邻120km的呼伦贝尔电厂
起因
中国电机工程学会技术鉴定
2021年3月22日在北京 顺利通过了中国电机 工程学会组织的技术 鉴定。
10ms
是否存在低电压跳闸风 险
存在低电压穿越变频器 跳闸，全停可能造成机
组MFT 存在低电压穿越变频器 跳闸, 全停可能造成机
组MFT 机组启动时使用，可暂
不考虑
暖通系统使用，可暂不 考虑
影响海水淡化
风险排查
风险排查
风险排查
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-1 5 0
1 .0 0 .8
❖ 3 phase short-circuit duration
0 .6
0 .4 0 .2
100ms
1 .0
0 .5
0 .0
-0 .5
-1 .0
1 .0 8 1 .0 6 1 .0 4 1 .0 2 1 .0 0 0 .9 8
0
1
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t/s
动态电压崩溃
Dynamic Voltage Callapse
1. 低电压穿越（LVRT）的概念 Concept of Low Voltage Ride Through
风电装机比例较高时：
➢ 高风速期间，由于输电网故障引起的大量风电切除会导致系 统潮流的大幅变化甚至可能引起大面积的停电，而带来频率 的稳定问题。
➢ 低电压穿越能力是必需的
The wind penetration is high
各国风电并网导则对低电压穿越的要求
－为什么需要低电压穿越
Comparison of LVRT requirements worldwideWhy do we need LVRT?
迟永宁 CHI Yongning 并网技术室 2009.01.06
中国电力科学研究院新能源研究所
大纲 Outline
1. 低电压穿越（LVRT）的概念
must be tripped in case of voltage dips during the grid fault.
风
桨叶
齿轮箱
异步发电机
低速轴 高速轴
升压变
电网
并联电容器组
1. 低电压穿越（LVRT）的概念 Concept of Low Voltage Ride Through
P/M W
什么是低电压穿越？
➢ LVRT：Low Voltage Ride Through ➢ 当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，在一定
电压跌落的范围内，风电机组能够不间断并网运行。
Wind turbines should stay connected to the network and keep operation following voltage dips caused by short-circuit on any or all phases, where the voltage measured at the HV terminals of the grid connected transformer remains above the predefined voltage profile.
➢ LVRT is necessary.
1. 低电压穿越（LVRT）的概念 Concept of Low Voltage Ride Through
高风电穿透功率情况下，故障导致的电压跌落更为严重。
Voltage dips will be more severe during high wind penetration
4. 风电机组低电压穿越的实现方案
Realization of wind turbine LVRT
1、 低电压穿越（LVRT）的概念
Concept of Low Voltage Ride Through
1. 低电压穿越（LVRT）的概念 Concept of Low Voltage Ride Through
➢ Large scale wind farm ( wind turbine ) tripping will cause load flow changing violently even power system blackout. The frequecy stability issue is the most concern because the power losses could lead to instability.
U
β
P M
1. 低电压穿越（LVRT）的概念 Concept of Low Voltage Ride Through
风电装机比例较低时：
➢ 可以允许风电场在电网发生故障及扰动时切除，不会引起严 重后果。
The wind penetration is low
➢ The trip of wind farm (wind trubine) during power grid disturbances can be acceptable. It‘s not a big problem to the power system.
E
ω Q /M V a r r
200
100 0
❖ 150MW风电场，基于普通
-1 0 0
异步发电机的恒速风 .1
❖ 三 相短路故障持续 0.1s
1 .0
150 75
❖ Wind farm capacity 150MW.
0 -7 5
IG based wind turbines.
➢ 也有故障穿越的提法。FRT：Fault Ride Through
1. 低电压穿越（LVRT）的概念 Concept of Low Voltage Ride Through
由于风电机组一般采用异步发电机技术（丹麦概念），电网发 生故障时机端电压难以建立，若风电机组继续挂网运行，将会 影响到电网电压无法恢复，因此，电网发生故障出现电压跌落 时，一般都是采取切除风电机组的方法来处理。
Induction machine is usally used in Denmark Concept Wind Turbines,
the active exciting can not be provided by. The voltage can not be
recovered if the wind turbine still keep operating so the wind turbine
1. Concept of Low Voltage Ride Through
2. 风电机组低电压穿越的必要性
2. The necessity of wind turbine’s LVRT
3. 各国风电标准对低电压穿越的要求
2. The requirement on LVRT in grid code worldwide