风电机组低电压穿越问题的研究

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《基于RTDS的永磁风力发电机场站级低电压穿越仿真分析》范文

《基于RTDS的永磁风力发电机场站级低电压穿越仿真分析》范文

《基于RTDS的永磁风力发电机场站级低电压穿越仿真分析》篇一一、引言随着可再生能源的快速发展,风力发电作为绿色能源的重要组成部分,在全球范围内得到了广泛的应用。

永磁风力发电机因其高效、可靠的特点,在风力发电领域占据重要地位。

然而,风力发电场的稳定运行面临诸多挑战,其中之一便是低电压穿越(LVRT)问题。

本文将针对基于RTDS(实时数字仿真系统)的永磁风力发电机场站级低电压穿越问题进行仿真分析,以深入理解其工作原理及性能表现。

二、RTDS系统概述RTDS是一种实时数字仿真系统,能够模拟电力系统各种复杂的动态过程。

在风力发电领域,RTDS系统可用于模拟风力发电场的运行状态,包括风速、发电机运行状态、电网电压等。

通过RTDS系统,我们可以对永磁风力发电机的低电压穿越能力进行仿真分析,以评估其在电网故障时的性能表现。

三、永磁风力发电机低电压穿越问题分析低电压穿越是指风力发电机在电网电压降低时,仍能保持并网运行并输出一定功率的能力。

对于永磁风力发电机而言,其低电压穿越能力的强弱直接影响到风电场的稳定运行。

当电网电压降低时,若永磁风力发电机无法及时响应并调整输出功率,可能导致风电场与电网解列,造成能源损失。

因此,对永磁风力发电机的低电压穿越能力进行仿真分析具有重要意义。

四、基于RTDS的仿真分析本文采用RTDS系统对永磁风力发电机的低电压穿越能力进行仿真分析。

首先,建立风电场的仿真模型,包括风速模型、永磁风力发电机模型、电网模型等。

然后,模拟电网电压降低的故障情况,观察永磁风力发电机的响应过程及输出功率的变化情况。

通过仿真分析,我们可以得到以下结论:1. 永磁风力发电机在电网电压降低时,能够迅速响应并调整输出功率,保持并网运行。

2. 不同风速下,永磁风力发电机的低电压穿越能力有所差异。

在较高风速下,发电机能够更好地保持并网运行及输出功率的稳定性。

3. 通过合理控制励磁电流和桨距角,可以进一步提高永磁风力发电机在低电压穿越时的性能表现。

双馈风力发电机低电压穿越研究

双馈风力发电机低电压穿越研究
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风力发电低电压穿越技术分析

风力发电低电压穿越技术分析

风力发电低电压穿越技术分析【摘要】随着现代科学技术的不断发展,风力发电行业的发展也越来越快速,风力风电机的建设,也坐落于国家的大部分区域中。

低电压穿越技术是指,风力电网出现故障,或被干扰时,风力发电机能够在网运行,并仍能够提供与电网无功功率,从而帮助电网恢复正常的过程,而这个过程中,电网需要“穿越”这个低压时间,即低压穿越技术。

通过该技术的实施,可以一定程度上,保障电网的安全,保障电网运输电力安全。

【关键词】风力发电;低压穿越技术;电网随着我国经济的不断发展,风力发电技术也日趋完善。

风力发电机建设的规模也越来越大。

通过风力发电技术的完善,及风机的广泛建设,不仅促进了我国风力发电行业的快速发展,也使相关区域的电力资源更为充沛。

低压穿越技术,是风力机组电网中,常见的电力维稳技术,通过该技术的应用,也使风力发电运行,更为稳定。

随着我国将加大对风力发电行业的投入,进行风电机组的低压穿越技术研究,也十分必要。

本文对风力发电低电压穿越技术进行分析,希望为相关部门提供参考。

1.我国风电并网低电压穿越相关规定不同国家或地区根据电网状况不同,所提出的低电压穿越要求不尽相同。

我国根据实际电网结构及风电发展情况制定了风电场接入电网技术规定,其中,对风电机组低电压穿越能力也做出了详细的规定。

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。

2.不同类型风机电压跌落暂态现象当前市场上主要风机类型可分为三类,即直接并网的定速异步发电机、同步直驱式风力发电机和双馈异步式风力发电机。

1.定速异步发电机的暂态现象定速异步发电机的定子直接接电网,电网电压降落引起电机定子端电压下降,造成定子磁链出现直流成分,如果发生的是不对称故障,还会出现负序分量。

这样相对于高速旋转的电机转子会产生较大的转差,转差增大,转子电势也会增大,从而形成较大的转子电流。

2.1双馈异步式风力发电机的暂态现双馈异步式风力发电机的定子也是和电网相接相连,因此电网电压的降落造成的系统响应和定速异步机相同。

双馈型风电机组低电压穿越技术要点及展望

双馈型风电机组低电压穿越技术要点及展望

二、控制策略的改进
2、采用预测控制算法:通过预测未来的系统需求和风电机组的性能,可以提 前调整风电机组的运行状态,以更好地适应低电压穿越过程。
二、控制策略的改进
3、优化保护策略:在低电压穿越过程中,系统的故障可能导致风电机组承受 较大的冲击。因此,需要优化风电机组的保护策略,以保证其在故障情况下的安 全运行。例如,可以引入更灵敏的故障检测机制,以及更快速的保护动作时间。
二、双馈型风电机组低电压穿越技术要点
这一要求所适用的工况不仅包含一般意义上的深度短时对称、不对称电压跌 落,还应特别长时间单相(或两相)电压轻度跌落、高度不平衡时的运行工况。
三、展望
三、展望
随着风电在电力系统中的比例日益增大,双馈型风电机组低电压穿越技术的 重要性也日益凸显。未来,这一领域的研究将更加深入,包括进一步优化控制策 略、改进电力电子器件的性能、研发新的保护设备等。随着智能电网的发展,通 过先进的预测技术和调度算法,将能够更有效地管理和调控风电发电量,从而降 低电网电压跌落的风险。
三、结论
三、结论
本次演示对提高双馈型风电机组低电压穿越能力的方法进行了研究。通过优 化发电机的控制策略、提高发电机的过载能力、加强对电力系统的管理和监控等 措施,可以有效地提高双馈型风电机组的低电压穿越能力。然而,这些方法在实 际应用中还需要进一步验证和完善。未来,随着技术的不断进步和应用实践的积 累,双馈型风电机组的低电压穿越能力将会得到进一步提高。
双馈型风电机组低电压穿越 技术要点及展望
目录
01 一、双馈型风电机组 及其低电压穿越技术 概述
03 三、展望
02 二、双馈型风电机组 低电压穿越技术要点
04 参考内容
内容摘要
随着全球对可再生能源需求的日益增长,风力发电在全球范围内得到了广泛 应用。然而,风力发电的特性使得电网在遭遇风力发电设备故障时,极易引发电 网电压跌落,对整个电网的稳定运行构成威胁。在这其中,双馈型风电机组 (DFIG)因其独特的运行机制,对电网电压跌落的响应特性尤为值得。本次演示 将重点探讨双馈型风电机组低电压穿越(LVRT)的技术要点及未来发展趋势。

风电变流器的低电压穿越能力研究与改善

风电变流器的低电压穿越能力研究与改善

风电变流器的低电压穿越能力研究与改善概述风电变流器作为风力发电系统的核心组件之一,起着将风能转化为电能的重要作用。

然而,由于复杂的环境条件和电力供应不稳定性,风电系统需要具备良好的低电压穿越能力,以保证风力发电系统的安全和可靠运行。

低电压穿越能力低电压穿越能力是指当配电网供应电压下降时,风电变流器仍然能够稳定运行的能力。

由于供电不稳定、短时电压波动或突然断电等情况的存在,风电站常常面临低电压情况,而低电压穿越能力的强弱直接影响风电系统的可靠性和效益。

风电变流器低电压穿越能力的研究与改善1. 系统建模与模拟为了研究风电变流器的低电压穿越能力,首先需要建立系统模型,并进行仿真模拟。

通过分析系统的动态响应,可以评估风电变流器在低电压条件下的运行情况,并找到改进的方向。

模型的建立需要考虑变流器的控制策略、电路拓扑、电压变化等因素。

2. 控制策略优化控制策略是影响风电变流器低电压穿越能力的关键因素之一。

传统的控制策略往往采用比例积分调节器进行电压控制,但在低电压情况下,这种控制策略可能会导致系统失效。

因此,需要优化控制策略,使其适应低电压条件下的运行要求。

一种常见的优化方法是采用模糊控制策略。

模糊控制可以根据系统的实时输入输出关系进行推理,并根据一系列的规则进行决策。

通过模糊控制策略的优化,可以提高风电变流器的低电压穿越能力,并增强系统的稳定性。

3. 电路拓扑优化电路拓扑是风电变流器的关键设计要素之一,对低电压穿越能力有重要影响。

传统的拓扑结构如全桥、半桥等存在电流扭曲问题,容易在低电压穿越时产生瞬时过流,影响系统的稳定性。

为了改善低电压穿越能力,可以采用多电平逆变技术。

多电平逆变技术通过增加逆变器的电压级数,减小电流峰值,从而降低了低电压穿越时的瞬时过流。

此外,还可以采用新型的拓扑结构,如基于谐波注入的逆变器、混联变流器等,以提高系统的低电压穿越能力。

4. 电容器组件的改进电容器是风电变流器中重要的组件之一,对低电压穿越能力有重要作用。

风电机组低电压穿越能力影响因素

风电机组低电压穿越能力影响因素

风电机组低电压穿越能力影响因素摘要:伴随着中国发展战略的改变,中国电力企业在电力生产中增强了对风力发电资源开发运用。

伴随着风能发电体量的进一步扩大,怎样提高风电并网的稳定已经成为电力企业急需解决解决问题。

在这个基础上,对小型风力发电低电压穿越重生能力影响因素展开了深入分析和讨论。

关键词:风电机组;低电压;穿越能力;影响因素引言:伴随着中国现代化和城镇化水平的进一步提高,社会经济发展对电力能源的需要日益提升。

要实现电力能源高效供货,中国电力行业加强了风能发电的高速发展。

近些年,因为低电压穿越重生能力不够,中国的风力涡轮机已大规模与电网断开,这限制了电力行业寻找更高利润最大化和社会经济效益。

在这个基础上,文中分析与探讨了危害风能发电机穿越重生能力的影响因素,并阐述了有关问题解决方案。

一、低电压穿越能力的定义与技术类型1、低电压穿越能力的定义在风力发电行业基本建设初期,风力涡轮机在中国柴油发电机中比例比较小。

一旦发生风力涡轮机断开安全事故,对电网产生的影响非常有限。

但是,伴随着风力发电行业的高速发展,小型风力发电的容积不断增长,电网的占有率也随之提升,如果出现小型风力发电与电网的大量断开安全事故,将限定供电系统的修复,对稳定性造成不良影响,电力工程系统安全性和可靠性,以确保风力涡轮机不和电网断开,而且他在电网电压恢复之中具有一定的作用,这就要求风力涡轮机具备低电压穿越能力(LVRT)。

我们能归纳如下:当风能发电机的用户工作电压减少并处在一定值后,风能发电机将无法与电网断开并持续运作。

它还能为所有系统软件给予无功功率,并实现系统软件工作电压的修复。

当离心风机具备低电压穿越重生能力时,能够有效防止维护姿势时长,故障处理后能尽快恢复运作。

简单的一种能够界定为中小型发电系统在没有撤出运作的情形下在一定时间内承担一定程度的低电网工作电压的能力。

2、低电压穿越技术类型低电压穿越重生(LVRT)在风力涡轮机中起到很重要的作用。

浅谈风电场低电压穿越技术

浅谈风电场低电压穿越技术

浅谈风电场低电压穿越技术摘要:低电压穿越能力:是指在风机并网点电压跌落时,风机能够保持并网,对过电压、过电流进行抑制技术,甚至向电网提供一定的无功功率,支持电网恢复正常,从而“穿越”这个低电压时段。

关键词:浅谈;风电场;低电压;穿越技术一.规程与标准根据《国家能源局关于加强风电场并网运行管理的通知》(国能新能【2011】182号),风电机组应严格按照《风电机组并网检测管理暂行办法》的要求,具备低电压穿越的能力,并通过有关机构的检测认证;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,该电网区域内运行的风电场应具有低电压穿越能力。

《风电场接入电力系统技术规范》(GB/T 19963—2000)中对风电场低电压穿越能力的基本要求:(1)风电场内的风电机组具有并网点电压跌至20﹪额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms的能力。

(2)风电场发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90﹪时,风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运行。

二.发生低电压穿越的原因针对电网故障引起的故障,通常可以分为电网单相接地故障、电网两相接地故障、电网两相相间短路故障以及电网三相相间短路故障引起的电压跌落,根据电力系统运行经验表明,在各种类型的电网故障中,单相接地故障占大多数,容易引起不对称故障电路,而对于我们风力发电场,除了考虑电网电压的波动,还应该分析风电场集电线路和风机所对应的箱变等可以引起风电机组网侧电压波动的因素。

三.永磁同步风力发电机组实现低电压穿越的原理1. 永磁直驱同步风力发电系统永磁直驱同步风力发电系统是一种新型发电系统,采用风轮直接驱动多极低速永磁同步发电机发电,然后通过全功率变流器变换电路,将电能转换后并入电网。

2.全功率变流器全功率变流器是由发电机侧变流器和网侧变流器两个三相PWM电压型变流器构成,发电机侧变流器实现对永磁同步发电机的控制,网侧变流器实现输出并网,输出有功、无功功率的解耦和直流侧电压控制,永磁直驱同步风力发电系统依靠全功率变流器实现高性能控制。

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术

浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术一、双馈式风力发电机简介双馈式风力发电机是一种能有效调节转子速度的风力发电机,其主要特点是在转子绕组中引入了一个次级电流,较大地提高了发电机的转矩与功率因数,从而提高了风力发电机的整体性能。

与传统的固定式风力发电机相比,双馈式风力发电机有着更高的风能利用效率和更好的低电压穿越能力。

其工作原理主要是通过定子绕组的多级变压器和双馈路,使得风力发电机能够在较低的电网电压下继续运行,从而提高了风电的可靠性和稳定性。

1. 低电压穿越现象在一些特殊情况下,比如电网故障或者风速急剧下降等情况下,风力发电系统所接入的电网电压可能急剧下降,甚至出现短暂的停电情况。

针对这种情况,传统的固定式风力发电机可能因为电网电压下降而无法继续正常运行,甚至发生机组停机。

而双馈式风力发电机则能够通过其特有的双馈路和多级变压器的设计,使得发电机能够在较低的电网电压下继续运行,从而避免了由于电网电压下降而引起的停机现象,提高了风力发电系统的可靠性。

双馈式风力发电机低电压穿越技术的主要原理是通过其次级电流的调节,使得风力发电机能够在电网电压下降的情况下,自动地调节转子速度和输出功率,以保证发电机的安全稳定运行。

具体来说,当电网电压下降时,通过次级电流的调节,可以在一定程度上提高转子的磁场励磁,从而提高发电机的输出功率,使得风力发电系统在低电压情况下仍能够继续正常运行。

双馈式风力发电机低电压穿越技术具有以下几点优势:(1)提高了风力发电系统的可靠性和稳定性。

在电网电压下降的情况下,双馈式风力发电机可以通过调节次级电流和转矩,使得发电机能够在较低的电网电压下继续运行,避免了由于电网电压下降而引起的停机现象,提高了风力发电系统的可靠性。

(2)提高了风能的利用效率。

通过低电压穿越技术,双馈式风力发电机可以在较低的电网电压下继续正常运行,保证了风能的稳定利用,提高了风力发电系统的整体性能。

(3)降低了对电网的影响。

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背景近几年来我国的风力发电机组装机容量始终在快速增加,并呈现逐年递增的趋势,其安装的类别大致可分为以下两种:恒速恒频风电机组和变速恒频风电机组[5]。

VSCF(Variable Speed Constant Frequency,变速恒频)风电机组能够使风力机随着因风速变化引起的捕捉风能的变化而改变发电机的转速,这样的柔性控制策略的优点是:使风机能够吸收阵风的能量;减少传动杆的机械应力;同时可以让风力机最大程度的捕获风能,从而提高风力机风能利用率。

正是因为这些优点是CSCF(Constant Speed Constant Frequency,恒速恒频)风电机组无法与VSCF风电机组相比的,所以VSCF技术是目前国内外风电研究领域的热点。

在VSCF机组之中,还有两大分支,分别是双馈感应异步发电机风电机组和直驱永磁同步发电机风电机组。

DFIG(Doubly Fed Induction Generator,双馈感应异步发电机)是早期大量建设的机组,至今仍占据风电市场的大半份额,是现在VSCF机组中的主流机组。

DFIG 要满足并网发电的要求,其发电机转速必须要高,但风力机的转速达不到要求的高速,故风力机与发电机之间通过升速齿轮箱连接,使其可以在低风速条件下提高转速,满足发电要求。

但是升速齿轮箱以及发电机中碳刷和滑环的存在会使系统结构复杂,不便维护与维修。

D-PMSG(Direct-Driven Permanent Magnet Synchronous Generator,直驱永磁同步发电机)是近几年才发展起来了的机组,以永久磁铁励磁代替电励磁,同时用增加磁极对数的方法解决低风速下发电问题,抛弃了升速齿轮箱,减少了中间环节的传动部件,简化了系统结构,缩减了维修费用,从而使系统的可靠性得以增加。

并且机组采用了全功率PWM变流器,提高了机组发生电网故障时的抵抗能力,由此可知D-PMSG将会成为VSCF机组未来的发展趋势[6]。

由于电力电子变流器拓扑结构的多样性,直驱型变速恒频发电系统中间的交流到交流变流器环节的构造可以不同,其中D-PMSG采用的变流器环节可以根据风电机装机容量的不同,分为低压变流环节和中压变流环节两种。

低压变流环节的D-PMSG机组工作的电网电压等级基本在690V以下,多选用双电平结构;中压变流环节的D-PMSG机组工作的电网电压等级基本在690V以上,基本都选用多电平结构。

如今风电机组的工作电压等级通常在690V左右,多是低压变流环节的D-PMSG机组,其中较普遍的拓扑结构主要有以下两种[16],分别如图2.1和图2.2所示。

如图2.1所示的系统中采用了back-back型双PWM变流器拓扑结构,也即“机侧整流器+电压源型网侧逆变器”的拓扑结构。

dC 永磁同步发电机风力机电网back-back 变流器机侧整流器网侧逆变器图2.1 采用back-back 式双PWM 变流器的D-PMSG 机组拓扑结构从图2.1中可知,机侧整流器可以通过对永磁同步发电机的功率、转速、转矩和效率的控制以实现最大转矩、最大效率、最小损耗控制的目标,并通过控制电机的转速从而实现最大功率点跟踪,可以有针对性地提高系统运行特性。

网侧逆变器可以稳定直流母线电压,还可以解耦控制,是通过分别控制系统的有功功率和无功功率,从而灵活调节发电机及电网的功率因数。

虽然这样的拓扑结构控制复杂,同时机组的成本也偏高,但因为该系统控制方法灵活,可以有效提高机组性能,所以具有较好的应用前景。

研究目的及意义虽然中国2012年总装机容量成为全球第一,但是还远远不能证明中国的风电产业全球第一。

风电产业是一个整体,不仅仅是包括装机总量这样的硬实力,还有软实力,即电网相关基础设施的建设和相关技术问题的解决。

中国现阶段的电网接纳能力不够,由于风电项目的快速上马,而风机安装周期很短,故电网基础建设难以跟上。

风电场建设的最终目的就是把风电机发出的电并入电网,但是与电网公司并网艰难,存在“弃风窝电”的问题。

外送瓶颈的制约,已使北方部分地区快速发展的风电限于停滞,装机容量再大成为摆设。

同时部分风电机组性能不达标,风电场建设、运行管理水平相对落后。

风电产业面临的不仅仅是建设和管理的问题,同时还有技术上的难题,其中低电压穿越技术就是的主要技术难题之一。

随着风电能源在整个电力能源中的比例不断增大,风电机组并网对电网的影响已经到了不能忽视的地步。

在早期,风电机组正常运行时,只要电网电压骤降到某一值,风电机组就可以自动脱网,这在风电能源在电网中所占比例不高的情况下是可以被接受的。

但是现在风电能源在电网中所占比例不断增加,风电机组的大范围脱网就会发生电网崩溃的后果,这会对工业生产等方面造成巨大影响,给大规模应用风电能源并网蒙上一片阴影,使这种最易应用的可再生能源的发展受到制约[7]。

所以在风力发电量和风电容量都不断增加的今天,风电机组用自动脱网来应对电网电压骤降的方法已经不再符合如今的电网规则。

因此,世界各国对电力系统的安全运行准则都实施了进一步的规范,也对风电机组的故障运行提出更加严格的要求,尤其在电网侧或风电接入点发生严重故障导致电网电压严重跌落时,风电机组要继续保持并网运行,有一定的故障穿越能力。

低电压穿越,就是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)[8]。

在2011年发生了密集的风电大规模脱网事故:2月24日,甘肃酒泉发生598台风电机组脱网事故,损失出力840.43兆瓦;4月17日,甘肃瓜州发生702台风电机组脱网事故,损失出力1006.223兆瓦;同日,河北张家口发生644台风电机组脱网事故,损失风电出力854兆瓦;5月甘肃酒泉又发生一起规模更大的1278台风机组脱网事故,不仅创造了多项风电机组集中脱网纪录,而且对电网安全稳定运行造成巨大的冲击[9]。

以D-PMSG机组的LVRT(Low Voltage Ride Through,低电压穿越)问题为切入点,分析其运行的原理和LVRT问题发生的原因。

D-PMSG机组的LVRT能否到达很好的效果,关键在于并网变流器的控制策略。

就目前研究可知,D-PMSG机组的低压保护方法有很多,例如Crowbar电阻方法、Vestas公司采用的制动电阻方法、添加储能电路法、外置无功装置补偿法等[10-12],但是这些方法的运用都必须要考虑实际的情况进行最优选择。

因此论文的目的在于合理运用D-PMSG的优势,找出可以在发生电压跌落时迅速反应,并能适当的应对,保护系统的稳定性和可靠性,确保电网的稳定性的LVRT方案。

未来,风电的发展趋势是机组由小变大,并网容量由少变多,风电在很多地方可能成为第二或第三大电能来源,在这方面D-PMSG的设计和限制等问题相对与DFIG要小得多,并且D-PMSG和电网之间的接口是柔性友好的,更加有利于电力系统的稳定,因此对D-PMSG低压穿越的研究对风电技术的发展有着重要的意义。

国内外研究现状国外LVRT技术动态近年来很多欧美国家的电力运营商对电网稳定性问题进行了深入的研究,纷纷制定了不同的针对各自国情的风力发电系统LVRT技术标准[13]。

其中的部分国家还提出当电网电压出现骤降时,维持风力发电机组不脱网,同时还要向电网提供一定的无功支持。

还有一些国家对当电网电压恢复时向电网输出有功的恢复速度提出了目标,也是对当前风电技术提出的挑战[14],以下是几个国家对LVRT的具体标准:(1) 美国LVRT标准美国的LVRT标准如图1.1所示,要求风电场节点电压跌落至额定电压的15%时,能够维持并网运行625ms的LVRT能力,当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。

并网点电压(p u )故障时间t /s图1.1 美国LVRT 标准示意图(2) 加拿大LVRT 标准加拿大的LVRT 标准如图1.2所示,要求风电场节点电压跌落至0时,能够维持150ms 的LVRT 能力,3s 内恢复到节点额定电压的85%时,风电场必须保持并网运行;对风电场的LVRT 规定,各省各地区可以根据实际情况进行相应的修正,允许LVRT 的要求根据实际需要调整,电力系统运营商也应该接受这些调整。

并网点电压(p u )故障时间t /s图1.2 加拿大LVRT 标准示意图(3) 德国LVRT 标准德国的LVRT 标准如图1.3所示。

在图1.3(a)中当高短路电流导致风电场并网点电压跌至0时风电机组应能够保证不脱网连续运行150ms ;在图1.3(b)中当低短路电流故障发生时,封闭区域中的有功功率每秒钟可以增加额定功率的5%;在系统低电压跌落时机组必须能够提供电压支持;若电压降落幅度大于电机端电压均方根值的10%,机组必须切换至支持电压;机组必须在通过提供电机端无功功率进行的故障识别后20ms 内提供电压支持,无功功率的提供必须保证电压每降落1%的同时无功电流增加2%。

t /s并网点电压(p u )故障时间t /s并网点电压(p u )故障时间(a) 高短路电流故障的LVRT 标准 (b) 低短路电流故障的LVRT 标准图1.3 德国LVRT 标准示意图(4) 丹麦LVRT 标准丹麦的LVRT 标准示意图如图1.4所示,双重电压降落特性是丹麦并网要求的一部分,它要求两相短路l00ms 后间隔300ms 再发生一次新的100ms 短路时不发生切机;单相短路100ms 后间隔1s 再发生一次新的100ms 电压降落时也要求不发生切机。

并网点电压(p u )并网点电压(p u )并网点电压(p u )并网点电压(p u )并网点电压(p u )t /s并网点电压(p u )图1.4 丹麦LVRT 标准示意图国内LVRT 技术动态随着我国政府对可再生能源,尤其是风能的大力支持,风电机装机容量正逐年增加,电力相关部门也颁布了LVRT 标准。

我国的LVRT 标准要求节点电压跌落到额定值的20%时持续625ms ,风电机组能够维持运行;在2s 内恢复到额定电压的90%时保证风力发电机组不脱网[15],其示意图如图1.5所示。

将其与各国标准对比可以发现我国的风电LVRT 标准基本上与美国的类似。

但是也可以发现我国的标准明显不如美国标准严格,并且在我国的LVRT 标准中,既没有对电网电压跌落时风电机组向电网提供无功支持提出要求,也没有对有功恢复速度制定相应的标准。

这是因为我国风力发电起步晚,如果初始就推行严格的标准势必对我国风电产业的发展产生负面影响,所以对LVRT 标准进行了适当的放宽。

并网点电压(p u )故障时间t /s图1.5 我国LVRT 标准示意图。

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