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低电压穿越 - 对机组造价影响
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。结果表明,风电机组LVRT能力的深度主要由系统接线和风电场接入方案决定。设计风电机组LVRT能力时,机组运行曲线的电压限值应根 据具体接入方案进行分析计算。
解决:需要改动控制系统,变流器和变桨系统。中国的标准将是20%电压,625ms,接近awea的标准。
针对不同的发电机类型有不同的实现方法,最早采用也是最普遍的方案是采用CROWBAR,有的已经安装在变频器之中,根据不同的系统要求选择低电压穿越能力的大小,即电压跌落深度和时间,具体要求根据电网标准要求。
风电制造商采用得较多的方法,其在发电机转子侧装有crowbar电路,为转子侧电路提供旁路,在检测到电网系统故障出现电压跌落时,闭锁双馈感应发电机 励磁变流器,同时投入转子回路的旁路(释能电阻)保护装置,达到限制通过励磁变流器的电流和转子绕组过电压的作用,以此来维持发电机不脱网运行(此时双馈 感应发电机按感应电动机方式运行)。也就是在变流器的输出侧接一旁路CRAWBAR,先经过散热电阻,再进入三相整流桥,每一桥臂上为晶闸管下为一二极 管,直流输出经铜排短接.当低电压发生后,无功电流均有加大,有功电流有短时间的震荡,过流在散热电阻上以热的形式消耗,按照不同的标准,能坚持的时间要根据电压跌落值来确定。当然,在直流环节上也要有保护装置.详细就不讨论.具体的讨论再联系。FRT的实物与图片可供大家参考。但是大家所提到的FRT只是老式的,新式是在直流环节有保护装置,但输出侧仍是无源CRAWBAR。
crowbar触发以后,按照感应电动机来运行,这个只能保证发电机不脱网,而不能向电网提供无功,支撑电网电压。现在LVRT能提供电网支撑的风机很少,这个是LVRT最高的level。德国已经制定标准了。最后还是得增加转子变频器的过流能力。
另外,控制系统要嵌入动态电压暂降补偿器,当有暂降时瞬时将电压补偿上去,先保住控制系统不跳。ABB号称采用了一种ACtive CROWBAR来实现低压穿越功能。
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