低电压穿越控制方案
低电压穿越方案介绍
GE、EHN风机低电压穿越说明由于电网公司要求，我风场针对各期风机低电压穿越和集成控制方案进行了市场调研，将我风场三种类型风机分别准备了如下方案：GE风机：由于GE公司具备改造风机能力且有成熟的配套解决方案，所以我们建议和风机原厂家GE公司合作针对我一期30台风机进行低电压改造工程，目前GE公司报价为14.04万元/台（含税）。
同时，由于电网的需要针对风场的无功控制和最大功率限制问题。
GE公司也给出了相应的解决方案：风场管理系统软件（具体技术方案附后），其报价为465万元（未税）。
另外，我们也和其他公司进行了洽谈，但是发现目前GE风机低电压改造工程如果通过第三方来做有几个问题：1、费用较高，一般1.5MW风机每台改造费用约为50万左右（技术方案类似于750KW风机）。
2、技术较为复杂，无法完成最大功率控制和动态无功控制功能。
EHN风机：由于风机主机厂商濒临倒闭，且其在国内风机市场保有量很低，安迅能西班牙公司迟迟没有提出相应的技术方案。
另外由于风机违款的问题，航天安迅能公司对于我方的改造要求始终没有给予正面的回答。
为此我们针对以上困难进行了以下几个探索尝试：1、和第三方尝试合作。
目前我们与南高齿、金风、科诺伟业几家公司进行了协商，他们针对我们二期风机均进行了现场查看，目前正式给出方案的只有科诺伟业公司。
EHN风机改造的主要难题是电压12KV，750KW风机的改造模式很难套用在这上面。
2、改造技术难度大。
由于低电压穿越涉及到主控系统和变频控制，一般风机制造公司技术实力有限，很难同时进行这两项技术改造。
而且即使完成了低电压改造，即将要求的风机集成控制系统也难以实现。
针对这些难点，我们联系中科院下属的科诺伟业公司进行了一段时间的现场查看分析，他们针对EHN风机的特点给出了一套技术方案（具体方案附后），这套方案的优点是：解决了风机低电压穿越的问题；可以实现风机集成控制完成最大功率控制和动态无功补偿；变频系统和控制系统的国产化可以使我们完全摆脱安迅能公司的控制；费用相对较低，每台费用50万左右（包括风机集成控制系统）；改造试验周期预计3个月。
低电压穿越电流控制方法
低电压穿越电流控制方法随着科技的不断发展，电力系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
在电力系统中，电流是一个重要的参数，而电流的控制又是电力系统中的一项关键技术。
在实际应用中，我们常常需要低电压下穿越大电流，这就需要采用一些特殊的控制方法。
低电压穿越大电流是一项具有挑战性的任务。
通常情况下，电流与电压成正比，即电流随着电压的增加而增加。
然而，当电压较低时，电流可能不足以满足系统的需求。
因此，我们需要采取一些措施来解决这个问题。
一种常见的低电压穿越大电流的控制方法是使用降压器。
降压器是一种能够将高电压转化为低电压的装置。
通过降低电压，我们可以增加电流的流动。
这种方法常用于电力系统中，特别是在输电线路中。
通过在输电线路上设置降压器，我们可以在低电压下实现大电流的传输。
除了降压器，还有其他一些方法可以实现低电压穿越大电流。
例如，可以使用电流放大器。
电流放大器是一种能够将低电流转化为高电流的设备。
通过使用电流放大器，我们可以在低电压下实现大电流的传输。
这种方法常用于电子设备中，特别是在信号传输中。
还可以使用电流反馈控制方法来实现低电压穿越大电流。
电流反馈控制是一种能够根据电流的大小来调整电压的方法。
通过使用电流反馈控制，我们可以在低电压下实现大电流的传输。
这种方法常用于电力系统中，特别是在变压器中。
通过在变压器中使用电流反馈控制，我们可以在低电压下实现大电流的传输。
总的来说，低电压穿越大电流是电力系统中的一项重要任务。
为了实现这个目标，我们可以采用多种控制方法，如降压器、电流放大器和电流反馈控制。
这些方法都能够在低电压下实现大电流的传输，从而满足电力系统的需求。
在实际应用中，我们可以根据具体情况选择合适的控制方法，以确保电力系统的稳定运行。
总结起来，低电压穿越大电流的控制方法是电力系统中的一项重要技术。
通过使用降压器、电流放大器和电流反馈控制等方法，我们可以在低电压下实现大电流的传输。
这些方法能够提高电力系统的效率和稳定性，为人们的生活带来更多便利。
低电压穿越技术措施
低电压穿越技术措施1. 针对低电压穿越，可采取增加电容器来提高电压稳定性的措施。
2. 在电子设备中加入稳压器，以保护设备在低电压情况下的正常运行。
3. 对于低电压穿越，可以设计并部署自动化系统来监测并及时调整电压，以维护系统的正常运行。
4. 在建筑物电气系统中采用电压调整装置，以应对低电压情况。
5. 考虑使用低电压穿越保护装置，以保障电子设备在电压波动时的安全运行。
6. 采用可调节电源模块，以应对低电压情况下的电压不稳定问题。
7. 为了防止低电压穿越对电网造成影响，可以实施配电网络的升级改造。
8. 在电力系统中加入电力负载管理系统，对低电压情况下的负载进行调整。
9. 低电压穿越时，可采用电压补偿设备来提高电路的稳定性。
10. 针对低电压问题，可以在系统中增加保护继电器和过压保护装置。
11. 设立低电压监测系统，以实时监控电压波动情况并及时采取补救措施。
12. 为了解决低电压穿越问题，可以对电力系统进行整体动态优化。
13. 对于低电压穿越，可以在关键设备上安装电压监控装置来预警和干预电压异常情况。
14. 将低电压穿越现象列为电力系统故障诊断和处理的重点问题，加强相关技术研究。
15. 在低电压穿越情况下，将电气设备设计的电压容限加大，以提高设备的适应能力。
16. 对于低电压穿越，可在系统中增加静态无功补偿装置，以改善电网的电压稳定性。
17. 加强低电压穿越诊断技术的研发，提高对电力系统稳定性的监测和分析能力。
18. 为了避免低电压穿越给电力系统带来损害，可加强电力系统维护和设备检修。
19. 采用智能电网技术，实现对低电压穿越的智能监测和自动调节。
20. 在电力系统中加强对低电压的实时监测，及时发现并解决电压异常情况。
21. 提高低电压异常时的电力系统响应速度，减少设备损坏和停电事故的发生。
22. 设计电网运行的应急方案，应对低电压穿越事件的突发发生。
23. 加强电力系统的故障预警和快速处理能力，以保障电力供应的连续稳定性。
组串式逆变器低电压穿越方法
组串式逆变器低电压穿越方法组串式逆变器是一种常用的太阳能逆变器，具有高效率、高功率密度和高可靠性等优点，被广泛应用于太阳能发电系统中。
然而，在特定的工作条件下，组串式逆变器可能会遇到低电压穿越问题，导致逆变器无法正常工作。
为了解决这个问题，需要采取一些措施来应对低电压穿越。
本文将介绍组串式逆变器低电压穿越的方法。
首先，需要了解什么是低电压穿越。
低电压穿越是指电网系统中电压低于逆变器工作范围的瞬时事件。
当电网电压低于逆变器的最低工作电压时，逆变器会被迫停机或降低功率输出，这可能会导致系统运行不稳定或无法正常运行。
解决低电压穿越问题的方法主要可以从以下几个方面入手：1.电网设备优化：在设计太阳能发电系统时，可以考虑使用优质的电网设备，如优化变压器、改进低耗阻抗和减少线路阻抗等，从而提高电网的质量，减少低电压穿越的风险。
2.逆变器技术改进：组串式逆变器的工作原理是将直流电能转换为交流电能。
在逆变过程中，逆变器可能会受到电网电压波动的干扰。
因此，可以改进逆变器的控制算法，增强逆变器对电网电压波动的响应能力，提高逆变器的稳定性。
3.功率控制策略：在逆变器运行过程中，可以采用一些功率控制策略来应对低电压穿越。
例如，可以通过调整逆变器的输出功率，减少对电网的负荷，从而降低逆变器工作时的电网电压要求。
4.储能系统的应用：在太阳能发电系统中加入储能系统可以有效解决低电压穿越问题。
当电网电压低于逆变器的工作要求时，储能系统可以提供额外的电能来满足逆变器的工作需求，从而确保系统正常运行。
5.后备电源的设置：当电网电压低于逆变器要求时，可以设置后备电源，如柴油发电机组，为逆变器提供额外的电能，保证逆变器正常工作。
综上所述，组串式逆变器低电压穿越问题是太阳能发电系统中需要重视的一个问题。
通过优化电网设备、改进逆变器技术、采用功率控制策略、应用储能系统和设置后备电源等方法可以有效解决低电压穿越问题，确保逆变器的正常运行。
随着技术的不断发展，未来将会出现更多创新的解决方案来应对低电压穿越问题，促进太阳能发电系统的可持续发展。
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
电厂变频器低电压穿越改造方案
电厂变频器低电压穿越改造方案一、项目背景近年来，我国电力系统在快速发展过程中，面临着越来越多的挑战，其中低电压穿越问题日益突出。
为了保证电力系统的稳定运行，减少因低电压导致的设备损坏和停电事故，对电厂变频器进行低电压穿越改造显得尤为重要。
二、项目目标1.提高电厂变频器的低电压穿越能力，确保在系统电压出现瞬间降低时，变频器能够正常运行，避免跳闸。
2.提升设备抗干扰能力，降低因电压波动对设备运行的影响。
3.优化电力系统运行性能，提高电力系统稳定性。
三、项目实施1.改造方案设计（1）对变频器内部电路进行优化，提高其抗干扰能力。
（2）增加低电压穿越功能模块，实现对电压波动的实时监测，当电压低于设定阈值时，自动启动低电压穿越模式。
（3）优化变频器控制策略，确保在低电压条件下，变频器输出电压和频率稳定。
2.设备选型（1）选择具有低电压穿越功能的变频器，确保设备具备较强的抗干扰能力。
（2）选择高性能的传感器，实时监测电压波动，确保低电压穿越功能的准确启动。
3.改造步骤（1）现场勘测，了解电厂变频器运行状况，评估低电压穿越改造的可行性。
（2）制定详细的改造方案，包括设备选型、施工方法、进度安排等。
（3）设备安装调试，确保低电压穿越功能正常工作。
（4）对改造后的变频器进行试运行，验证低电压穿越效果。
（5）对试运行数据进行采集和分析，优化改造方案。
四、项目优势1.提高电厂变频器运行可靠性，降低设备故障率。
2.提升电力系统稳定性，减少因低电压导致的停电事故。
3.优化设备性能，提高电力系统运行效率。
4.降低维护成本，减少设备更换频率。
五、项目风险及应对措施1.风险：改造过程中可能出现的设备不兼容问题。
应对措施：在改造前对设备进行充分测试，确保设备兼容性。
2.风险：改造过程中可能出现的技术难题。
应对措施：组建专业的技术团队，及时解决改造过程中遇到的技术问题。
3.风险：改造后设备运行不稳定。
应对措施：对改造后的设备进行长期跟踪监测，发现问题及时解决。
研究直驱永磁同步风机低电压穿越控制方法
研究直驱永磁同步风机低电压穿越控制方法摘要：近年来，风电技术得到了飞速发展，风电场的装机容量也逐年增高，风力发电对电网影响已经不可忽视。
电网对风电机组的故障穿越能力的要求也越来越严格，其中，主要有对风电机组低电压穿越能力的要求。
关键词：直驱永磁；同步风机；低电压；穿越控制一、永磁风机的基本结构永磁直驱风力发电系统采用的是永磁同步发电机，该系统主要包括：①永磁同步发电机：由于定子采用永磁材料，所以不需要加装定子绕组，其结构会大大简化，其转化效率相较于其他类型电机要略胜一筹；②风力机：将吹过风轮的风的动能转换为机械能，在此期间会有一定的能量损耗，然后再通过连接装置带动发电机转子转动，然后发电机将转子的动能转化为电能，在整个由风力到电力转化的过程中，整个机组能量的转化率主要取决于风力机的能量转化效率，可以说是风力机的核心部件；③变流器：对于并网的风电系统来说，发电机与电网之间的变流器是十分重要的部分，也是控制系统的直接控制对象。
变流器将发电机输出的交流电转变为直流电，再变换为符合电网标准的交流电，可以说是一个中间环节，但这个环节所处的位置至关重要，因为变流器要保证在并网运行时，其输出电压要与电网一致，包括幅值和频率，否则将会对电网造成大的冲击，并且在电网有无功需求时，其还需要转换控制策略，以给电网提供足够的无功支撑，帮助电网电压恢复。
二、超级电容器工作原理超级电容器的原理是采用了电化学双电层原理，该电容结构和传统电容结构不同，采用的双层隔离板，电荷聚集在这双层隔离板间将电能储存起来，生产工艺比传统电容稍微复杂一些，但生产成本相差不多。
超级电容分类简单，可以根据其极板的类型进行划分，由合金材料构成的电极称作合金超级电容，还有用金属氧化物构成的电极是金属氧化物超级电容，目前，市场上更常见的是金属氧化型的。
还有一种电极是由碳材料构成的，碳材料的优点在于耐腐蚀，长时间浸泡在化学液里不发生化学反应，并可以很好的容纳电荷，并在正负碳极间形成强电场，将电解液进行电解，起到存储电能的目的。
低电压穿越技术措施
低电压穿越技术措施《低电压穿越技术措施》低电压穿越技术措施指的是在电力系统中，为了应对低电压问题而采取的一系列技术手段和措施。
低电压是指输电、配电过程中出现的电压偏低的现象，它可能给电力系统的正常运行和终端用户的电气设备带来一系列的问题。
低电压的主要影响之一是导致电力系统的电压稳定性降低，可能会引发电力设备的故障。
此外，低电压还会影响终端用户的电气设备正常运行，特别是对一些对电压变化敏感性较高的设备来说，如计算机、电视机、电冰箱、空调等，低电压会使其工作不稳定、效率低下甚至损坏。
为了避免和解决低电压问题，需要采取以下一些技术措施：1. 电力系统的电压控制和调节。
通过分布式电源的增加、输电线路及变电站的规划和改造等方式，提升电力系统的电压控制能力，保证系统内各个节点的电压稳定。
2. 减小电力线路的输电损耗。
减小输电线路的损耗可以进一步提高输电效率，降低线路电压降低的可能性。
这可以通过合理选择导线、减小线路的电阻、优化线路的设计和运行等方法来实现。
3. 采用补偿装置和电压稳定器。
通过在电网中安装合适的电容器、电抗器等补偿装置，可以对低电压区域进行补偿，提高电压的稳定性和恢复到正常水平。
此外，电压稳定器的使用可以实时监测并稳定电网中的电压波动，有效地抑制低电压现象的发生。
4. 完善终端用户的电压保护装置。
在终端用户的电气设备中加装电压保护装置，一旦检测到低电压情况，及时进行报警或自动切断电源，以避免设备受损。
综上所述，《低电压穿越技术措施》是关于应对电力系统中低电压问题的一篇技术指南。
通过合理的电压控制和调节、减小输电损耗、补偿装置的使用以及完善用户保护装置等措施，可有效应对低电压问题，保证电力系统的稳定运行和终端用户的正常用电需求。
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低电压穿越控制方案
低电压穿越功能是通过变流器的有源crowbar来实现的，当变频器检测到电网电压下降时，根据直流母线的电压来控制Crowbar部件的动作，泄放转子上的能量来抑制转子电压的升高，但会引起电网电压模块和变桨系统模块报故障。
并且由于转矩突降为零左右，进而会引起发电机的转速超速等问题，下面就上述问题的分析和处理过程进行相应阐述。
一、主控和变流器的软件修改
为保证风机在低压穿越状态下保持并网运行，需要对主控系统和变流器参数进行如下修改。
电压跌落至低电压穿越区时，变流器参数9.10的BIT10 (converter_low_voltage_for_ride_through)置位作为低电压区的触发条件，对电网电压和变桨故障进行相关逻辑处理，电网电压跌落至低电压穿越区以下时变流器本身报直流过压和转子侧变流器过流。
1.主控程序grid_voltage模块
现风机的主控检测当电网电压低于额定电压的90%延时100ms滞后，风机将脱网停机，为保证对低压穿越状态下风机能并网运行，需要对电压保护限值进行修改。
编程思路为：
当电网电压正常时，保持原检测模式不变，把低电压穿越过程分为三个阶段： 从电压降至低于90%额定电压开始640ms内电压不低于20%额定电压80v，电压检测模块不报故障；
从低压穿越过程开始的第640ms至3s电压升至90%额定电压360v，电压检测模块不报故障；
3s后低电压穿越完成，电压应保持在90%额定电压以上
在低压穿越过程的上述三个阶段中，如检测电网电压低于允许的最低电压限值，则报error_grid_voltage_limit_min故障，主控系统中对电网电压检测超下限报程序需作如下修改：
变流器的状态字converter_com.converter_low_voltage_for_ride_through赋值给low_voltage_for_ride_through并把它定义为全局变量。
新建一个结构化文本如下，具有低压穿越三个阶段的执行要求。
修改grid_voltage中超过低电压限制报故障的功能模块，增加低电压穿越阶段的故障判定变量。
2.主控程序pitch模块
变桨系统主电跌落时将蓄电池电压经过供电回路直接输入PITCHMATER的DC_LINK端，pitchmaster正常工作60s带动电机运行，维持时间满足低电压穿越的时间，但变桨系统会反馈一些故障给主控系统需要处理。
故障名称如下：
error_pitch_main_status_battery_ok
error_pitch_status_battery_voltage_ok_1/2/3
error_pitch_error_battery_voltage_sys_1/2/3
error_pitch_battery_undervoltage_sys_1/2/3
error_pitch_battery_charger_error_bit0_sys_1/2/3
error_pitch_battery_charger_error_bit1_sys_1/2/3
error_pitch_converter
error_pitch_warning_voltage_dc_too_low_1/2/3
error_pitch_main_supply_no_recover_after_eon
对低压穿越状态下3s内变桨系统报出的故障进行屏蔽处理，程序实现如下：
3.变流器模块的修改
ABB变流器通过控制有源Crowbar可以在下图中阴影部分进行低电压穿越。
1)变流器参数修改
要实现低电压穿越功能需要修改以下参数：
102.01 PARAM LOCK（参数锁）改为Off
146.01 Crowbar HW TYPE（选择Crowbar类型）改为ACTIVE CB
146.03 RT U/Un LEVEL1（定义电压等级1）改为90
30.06 AC UNDERVOLT（定义电网欠压跳闸限幅值）改为138
146.05 RT U/Un DELTA t1（定义电网电压允许保持在146.03 RT U/Un LEVEL1 所定义的等级内的最大时间(t1)）改为3000
146.06 RT U/Un DELTA t2（定义内部欠压跳闸等级开始从级别2 上升到级别1 后的时间(t2)）改为625
2）主控程序变流器模块的修改
当电网电压低于额定电压的20%后风机要求紧急停机，具体修改程序如下：
二、低电压穿越区的发电机转速和变桨速度的分析和建议
主电电压跌落即进入低电压穿越区时，转矩突变为0，这样发电机转速势必要迅速上升甚至超速，下面就此问题进行分析。
1.发电机转速和变桨速度的分析
为了分析低电压穿越状态时转矩突变为0的情况，现场分析变流器报故障快速停机的过程数据。
变流器报故障（二级故障）时，风机进入快速停机模式，风机立刻脱网，有功功率迅速下降至0。
变桨控制器工作过程中，桨距角以不大于5.5°/s的速度顺桨至89°，此处与低电压穿越区的区别为目标转速为0rpm而不是17.4rpm，即变桨速度相对响应更快。
采集风机运行过程中变流器报故障脱网后三秒内的数据，可以看出叶轮转速在340ms内加速到5.5°/s后保持此速度顺桨至89°，在脱网三秒时风机桨距角大约增加15°。
图1、2、3为风机脱网过程的主要数据时序图，图中四条曲线分别为风速，功率，桨距角和发电机转速。
如图1当风速为14米/秒左右时，电压跌落200ms 后开始顺桨，3秒后桨距角从3°顺桨至17°左右。
在电压跌落2秒后，发电机转速从1750rpm上升至1960rpm，超出转速限制值1950rpm。
当风速为15米/秒和17米/秒左右时，转速在电压跌落1.5秒后分别升至最大1910rpm和1890rpm后便开始下降。
图1 风速为14/秒时的风机脱网过程数据时序图
图2 风速为15米/秒时的风机脱网过程数据时序图
图3 风速为17米/秒时的风机脱网过程数据时序图
根据以上分析，在额定风速以上，风机脱网后初始桨距角越小发电机转速上升约高，越容易超速。
因为没有风机在刚到额定转速时的脱网停机情况故障数据，按上述分析，可能发电机转速上升的最高值比图1中还要高些。
因此，风机在额定转速附近进行低电压穿越，即使在电压跌落后立即以5.5°/s的变桨速度进行顺桨，也不能保证叶轮不超速。
2.变桨控制器的调整建议：
1)建议通过试验调整变桨控制器参数：
提高发电模式下变桨速度限制值（main_loop_pitch_speed_backward_limit原为5.5度/s），本身变桨系统的速度的最大限值为10度/s，变桨加速度为20 保证转速波形的稳定的情况下适当降低转速的滤波因子
（RotorspeedDeviation_InputFilter_TimeFactor_slow），提高变桨控制器对转速变化的响应速度。
保证不超调和转速稳定的情况下调高变桨控制器中的P和D参数，变桨速度响应更快；
有功恢复阶段，为保证转速的稳定性，调节转速控制器中滞环控制区间参数。
建议变桨控制器的更改：
针对于转速超速问题，对于转速的变化提高变桨速度的响应速度，变桨控制器增加AccMode模式，即变桨控制器转速背离值（实际值与设定值的差值）超过100rpm时，转速背离值不通过低通滤波器，进而提高转速变化的响应速度。
具体实现如下：。