登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
1、研究意义
高比例风电的并网运行给电力系统的安全稳定带来了巨大的挑战,世界主要风电发达国家与地区均通过并网导则对风电的并网行为进行了规范,特别是风电的故障穿越(Fault Ride Through,FRT)能力,其包括低电压穿越(Low Voltage Ride Through, LVRT)和高电压穿越(High Voltage Ride Through, HVRT)。经过持续的理论研究和工程实践,低电压穿越问题基本得以解决,但风电高电压穿越问题未受到应有的重视。
HVRT是对并网风电机组在电网出现短时过电压时仍保持并网运行的一种特定的运行功能的要求。澳大利亚率先制定真正意义上的并网风电机组高电压穿越要求:当高压侧电网电压骤升至130%Un时,风电机组应能维持60 ms连续运行不脱网,并提供足够大的故障恢复电流;德国E.ON的风电并网准则要求在电网电压升至120%Un时风电机组能够保持长期不脱网运行。各并网导则所提出的HVRT要求不尽相同,但所规定的高电压最高电压幅值为130%Un。目前我国尚无真正意义上的风电高电压穿越标准,相关技术要求与标准正在研究制定中。
本文针对风电的高电压脱网问题,对比分析了双馈风电机组低电压和高电压的电磁暂态特性,论证了双馈风电机组130%Un高电压穿越过程全程可控的可行性。提出了一种基于双馈变流器动态无功控制的高电压穿越控制策略和风电机组主控系统与变流器协同控制完成高电压穿越的实现方法,避免了Crowbar或Chopper保护动作对高电压穿越特性的不利影响。通过仿真分析与现场试验证明了理论分析与控制策略的正确性及有效性,为风电机组高电压穿越提供了一种基于纯软件控制的解决方案。
2、双馈风电机组电压突变暂态分析
双馈发电机电网电压突变引起的双馈发电机转子开路电压瞬时值主要由两部分组成,第一部分是由电网电压突变后的稳态值与转差率决定的稳态分量,频率为双馈发电机转差频率;第二分部则是由电网电压突变量与转差率决定的暂态衰减分量,频率为发电机转子旋转频率。
130%Un高电压与70%Un低电压时转子暂态电压最大值及变化过程基本相同。电网电压突变所引起的转子暂态电压极值主要由暂态衰减分量决定,稳态值则由电压突变后的电网电压稳定值决定,转子电压稳态值130%Un高电压略大于70%Un低电压。双馈风电机组转子Crowbar保护主要由转子暂态最大值决定,按照风电机组低电压穿越Crowbar保护触发设计原则与实测结果,70%Un的低电压通常不会引起转子Crowbar保护动作,双馈风电机组在70%Un低电压穿越的整个过程处于可控状态。
依据现有风电低电压穿越与高电压穿越技术标准,低电压要求最低电压为20%Un,高电压要求最高电压为130%Un,低电压电压变化幅度大(ΔU≤0.8Un),高电压电压变化幅度小(ΔU≤0.3Un),130%Un的高电压所引起的暂态能量仅仅相当于70%Un的低电压。因此,130%Un的高电压在双馈发电机中感应出的暂态过电压、过电流不足以触发双馈发电机转子Crowbar保护动作,双馈风电机组在整个高电压穿越过程中均能可控运行。同理可得,130%Un高电压穿越期间直流侧直流卸荷电路(Chopper)保护也无需动作。
3、双馈风电机组高电压穿越控制策略
电网高电压期间,可通过变流器控制吸收感性无功功率。一方面,为电网提供感性无功电流支撑,支持电网电压恢复;另一方面,利用电网侧等效电感的分压作用,减小变流器直流侧、功率器件所承受的电压,避免硬件保护动作。由此可知,电网高电压期间双馈风电机组网侧变流器根据转速不同需工作在从电网吸收有功和感性无功功率的整流状态,或在向电网传输有功和从电网吸收感性无功功率的逆变状态。转子侧变流器需工作在向电网传输有功和从电网吸收感性无功功率的逆变状态,即转子侧变流器通过发电机控制向电网传输有功和并网导则要求的感性无功功率。即电网高电压期间,可通过控制电网侧等效电感上的电压矢量,使得风机变流器直流侧、功率器件所承受的电压远小于电网电压。若并网导则对无功补偿量无要求,可在保证有功输出不变的情况下,依据变流器电流约束最大限度的输出感性无功功率。依据现有风电机组发电机、滤波电路及升压变压器参数,电网侧等效电感上可分得0~10%的并网点电压,可保证高电压期间变流器直流侧及功率器件的安全。
风电机组实现故障穿越需主控系统与变流器的协同配合,高电压穿越期间主控系统与变流器的系统控制和低电压穿越基本相同。主控系统在收到变流器给出的电网电压升高故障信号后,主控系统需屏蔽部分与高电压穿越相关的故障(如:电网电压高、变流器输出功率偏离指令值等保护信号),让出主控系统功率控制权,并设置合理的电网高电压穿越保护曲线,高电压穿越期间风电机组输出有功、无功功率由变流器控制决定,收到变流器给出的电网电压恢复信号后,主控系统恢复之前屏蔽的故障或告警信号,恢复对风电机组功率的控制权,风电机组正常运行发电。
4、系统仿真与现场试验
1、系统仿真
在MATLAB/Simulink中建立了2 MW双馈风电机组电磁暂态仿真模型,仿真研究风电机组高电压穿越的全过程。图1为双馈风电机组高电压穿越全过程仿真波形图,图1(a)~(f)分别为风电机组并网点三相电压瞬时值、风电机组有功功率、无功功率、双馈发电机电磁转矩、变流器直流母线电压和Crowbar保护电路触发信号。
图1 双馈风电机组高电压穿越过程仿真波形图
2、现场实验
风电机组高电压现场试验原理图如图2所示,将电网高电压发生装置串联于风电机组升压变压器高压侧与35 kV电网之间,电网高电压发生装置在并网点模拟发生电网高电压,通过调整高电压发生装置限流阻抗与短路容抗的参数,调节模拟不同的电网高电压。图3为双馈风电机组高电压穿越现场试验波形图,图3(a)~(c)分别为风电机组并网点三相电压、输出功率和双馈变流器直流母线电压波形图。
图2 风电机组高电压穿越现场试验原理图
图3 双馈风电机组高电压穿越试验波形图
5、结论与展望
1)双馈风电机组130%Un的高电压所引起的暂态能量仅仅相当于70%Un的低电压,130%Un的高电压在双馈发电机中感应出的暂态过电压、过电流不足以触发双馈发电机转子Crowbar(或直流侧Chopper)保护动作,双馈风电机组在小于等于130%Un的高电压穿越过程中全程均能可控运行。
2)风电机组高电压穿越主要依靠变流器动态无功控制与主控系统协调控制完成。转子侧变流器通过发电机控制向电网传输有功和感性无功功率,网侧变流器通过无功电流控制向电网传输感性无功功率,利用风电机组与电网连接阻抗形成的正向电压降,降低高电压期间变流器直流侧及功率器件所承受的最高电压,从而实现风电机组高电压穿越;主控系统主要进行运行状态监测及保护。
3)本文所提控制策略适用于双馈风电机组高电压穿越控制,而全功率变流型风电机组与电网间通过LC/LCL滤波电路连接,其与电网的等效阻抗通常小于双馈风电机组,其是否能够仅由软件控制实现130%Un的高电压穿越尚有待进一步研究。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星风力发电网讯:3月19日,中核集团新华发电湛江徐闻东二海上风电项目风机设备(含塔筒及其附属设备)废标公告发布。公告显示,经评标委员会评审,否决全部投标,本次招标失败。招标失败后,中核集团再发布《中核集团新华发电湛江徐闻东二海上风电项目风机设备(含塔筒及其附属设备)二次招标公告
北极星风力发电网获悉,近期,昌吉州木垒县40万千瓦风光储项目20万千瓦风电部分成套风力发电机组及附件集中采购中标候选人公示。金风科技预中标,投标报价34334.3万元。据悉,该项目位于新疆维吾尔自治区昌吉州木垒县。招标范围:单机容量为6.25MW及以上的风力发电机组(含其附件,总容量区间为100%-10
自美国总统特朗普1月份正式上任以来,美国已公开的风电机组供应的协议非常少,这意味着,美国风电行业的发展将进一步受阻。但在本周二(3月18日),GEVernova宣布与RWE集团达成协议,将为美国得克萨斯州陆上项目提供109台2.8MW陆上风电机组。该协议将支持数百个建筑岗位和先进制造业岗位。GEVernova宣
本文节选自中国传媒大学科研课题、“‘十四五’时期绿色能源行业先进人物事迹传播策略研究”成果(HW23137)——《“中国新能源绿色发展”系列·御风者》。本文受访人为金风科技首任董事长于午铭。欧洲是风电的起源地,也曾是风电全产业链毋庸置疑的引领者。20世纪90年代初,中国风电从设备到运维都必
北极星风力发电网获悉,中国电建上海电建安定区香泉10万千瓦风电项目风力发电机组6.XMW(陆上)采购项目中标/成交公示。中标人:中船海装风电有限公司。采购项目:中国电建上海电建安定区香泉10万千瓦风电项目风力发电机组6.XMW(陆上)。
3月13日,辽宁华电丹东东港一期100万千瓦海上风电项目风电机组及塔架附属设备采购招标。项目规模和招标范围招标采购项目地址:辽宁省丹东市东港市。项目规模:100万千瓦。招标采购项目工期:投标人接到招标人书面供货通知后3个月内首批供货,首批供货不少于15台,保证供货进度满足招标人里程碑节点需求
3月13日,2025年度广东水电二局集团风力发电机组及附属设备集中采购(第二批)中标候选人公示,规模共计500MW,运达股份预中标。项目概况:项目名称:布尔津县风电项目(三期50万千瓦)项目规模:500MW招标范围:总容量为500MW,单机容量为10MW,机组数50台,技术先进、包装完整的成套并网型风机机组及
三峡重庆能投黔江五福岭二期风电项目风力发电机组和塔筒设备采购中标结果公告(招标编号:T251100110028)一、中标人信息标段(包)[001]三峡重庆能投黔江五福岭二期风电项目风力发电机组和塔筒设备采购:中标人:三一重能股份有限公司中标价格:150,570,000.00元
中广核新能源山东潍坊刘王庄(大代小)150MW陆上风电项目风力发电机组(风机+塔筒+箱变+吊装)采购项目项目规模:本项目位于山东省潍坊市临朐县刘王庄风电场一期场区内,项目容量112.5MW,机位数量15台,单机容量7500kW。招标内容与范围:1、风电机组设备供货,要求提供全新制造、技术先进、性能稳定、安
3月10日,国家能源集团发布龙源电力2024年第三批陆上风电项目(100.1万kW)钢塔塔筒及附件采购项目公开招标项目中标候选人公示。本次集采包含“宁湘直流”配套新能源基地海原100万千瓦风电项目,共安装140台7.15MW风电机组,轮毂高度为125m,叶轮直径不小于220m。塔筒集采分2个标段:标段1:67套7.15MW
[华能山东分公司半岛北L场址海上风电项目500kV送出工程EPC项目]中标结果公示华能山东半岛北L场址海上风电项目位于山东半岛北部海域。本工程装机容量504MW,拟安装42台单机容量为12MW风电机组。场区内建设1座220kV海上升压站,陆域建设1座陆上运维中心。本工程范围包含500kV线路、过渡方案两部分:(1)
此前发文中曾经提到过,7MW以上机型传动链采用的双TRB(圆锥滚子轴承)结构是一种强度更好的结构形式,我们今天就来聊聊这种结构形式为什么会是更好的。以前用的什么结构5.X-6.XMW的双馈机型普遍采用三点支撑形式,其主轴承是一个球面滚子轴承(SRB),所以为了显示其与双TRB的区别,通常会被称为单SRB
近日,中船科技旗下中船海装5MW构网型双馈风电机组在中船风电敦煌北湖二期风电场圆满完成了弱电网条件下的电网适应性验证工作,此次验证不仅是国内首个构网型风电机组电网适应性测试的成功案例,也是中船海装与中船风电在技术研发和项目实施上密切配合、协同创新的重大成果,标志着中船海装在构网型风
近日,浙江省经信厅公布2023年度“浙江制造精品”名单,由运达股份自主研发的“10MW级双馈海上风电机组”成功入选,这是该产品被成功认定为“国内首台(套)装备”后获得的又一殊荣。运达股份“10MW级双馈海上风电机组”采用全球领先的高速齿轮箱+双馈发电机技术路线,突破了大容量超长叶片高发电性能
近日,哈电风能有限公司(以下简称“哈电风能”)潜心打造的全新“雎鸠平台”双馈风电机组成功获得中国质量认证中心(CQC)的权威设计认证证书。该平台机型是哈电风能针对山地、丘陵等低风速与超低风速地区环境特点量身打造的定制方案,其独特设计不仅确保了对特定风速区域的高效适应,同时也在中高风
日前,明阳智能在新疆达坂城华冉风电场完成了全球最大构网型双馈风力发电机组MySE6.25-193机组相关测试验证工作。历时两个月完成了大小短路比扰动测试、高低电压穿越测试、惯量响应测试、一次调频测试等一系列试验。其中高低电压穿越测试、穿越曲线参考国际标准进行测试,测试标准远超现有国标要求。无
9月20日,中国电科院新能源中心在河北张家口市张北县库金图风电场完成国内首台2.5兆瓦构网型双馈风电机组暂/稳态特性现场试验。试验结果表明,构网型双馈风电机组具有良好的弱电网适应性与故障穿越能力。试验团队在强、弱、极弱电网条件与不同运行工况下,基于下垂与虚拟同步机等不同控制方式,开展百
近日,个别自媒体账号和网络平台未经核实,持续发布蓄意抹黑我司名誉的不实言论。为坚决维护我司合法权益,促进风电行业健康有序发展,现严正声明如下:一、运达股份作为负责任的风电整机设备制造和服务商,已建立起“高利用率、高可靠性”的风机整体解决方案,始终视保障风电机组安全稳定高效运行为己
甘肃省发展和改革委员会关于甘肃省2022年度能源领域首台(套)重大技术装备申报推荐名单的公示根据国家能源局综合司《关于组织开展2022年度能源领域首台(套)重大技术装备申报工作的通知》要求,经各市级能源主管部门和有关能源企业推荐上报,我委拟将“基于双馈风电机组采用自同步电压源控制体现同步
近日,国家首批千万千瓦级风电基地-酒泉风电基地的二期项目,国投甘肃新能源甘肃北七400MW风电项目A区200MW风电首台机组并网发电,这标志着国内陆上单机规模最大双馈机组风电项目取得重大进展!甘肃北七风电项目是国家首批千万千瓦级风电基地酒泉风电基地的二期项目,也是国内首批采用陆上单机规模最大
8月25日,东方风电自主研制G5500-183双馈型风电机组一次并网成功,为“平价上网”和分散式风电提供又一优良方案。该系列机组主要针对低风速区域开发,单机容量覆盖4.65兆瓦/5兆瓦/5.5兆瓦,叶轮直径172/183/195米,根据风切变定制塔筒,有效提高低风速地区发电量。机组基于标准化设计思路,采用通用控
8月12日,东方风电自主研制、拥有完全自主知识产权的首台G5500-183型风力发电机组顺利完成吊装,这是东方风电应对“平价上网”、“竞价上网”和分散式风电的一款旗舰产品。G5500-183型风电机组单机容量覆盖4.65MW/5MW/5.5MW,风轮直径覆盖172m/183/195m,机组采用模块化设计,结构简单,易于维护,延续
3月21日,固原市发展和改革委员会公布固原市2025年20万千瓦保障性并网光伏发电项目的投资主体,华润风电(海原)有限公司中选。详情如下:依据《宁夏回族自治区2025年度新能源项目开发建设方案》要求,按照《关于开展固原市2025年保障性并网光伏发电项目竞争性配置的通知》具体规定,固原市发展改革委
3月21日,中国中车股份有限公司(以下简称“中国中车”)发布《关于执行董事、总裁辞职的公告》。公告披露,2025年3月20日,中国中车董事会收到执行董事、总裁马云双先生的辞职报告。马云双先生因工作调整原因辞去公司执行董事、总裁、董事会战略与可持续发展委员会委员、提名委员会委员职务。同时,辞
北极星风力发电网讯:3月19日,中核集团新华发电湛江徐闻东二海上风电项目风机设备(含塔筒及其附属设备)废标公告发布。公告显示,经评标委员会评审,否决全部投标,本次招标失败。招标失败后,中核集团再发布《中核集团新华发电湛江徐闻东二海上风电项目风机设备(含塔筒及其附属设备)二次招标公告
老挝当地时间3月20日,中广核能源科技(老挝)有限公司与老挝政府在万象签署《老挝北部互联互通清洁能源基地二期556MW风电项目开发协议(PDA)》。老挝人民革命党中央政治局委员、建国阵线中央委员会主席辛拉冯,老挝能矿部部长坡赛·赛雅颂,中国驻老挝大使馆公参王畅等出席签约活动。中广核与老挝政
北极星风力发电网获悉,近期,昌吉州木垒县40万千瓦风光储项目20万千瓦风电部分成套风力发电机组及附件集中采购中标候选人公示。金风科技预中标,投标报价34334.3万元。据悉,该项目位于新疆维吾尔自治区昌吉州木垒县。招标范围:单机容量为6.25MW及以上的风力发电机组(含其附件,总容量区间为100%-10
近期,东方电气木垒100万千瓦风电项目二标段首台10MW风机成功并网发电。本次率先接入总网的风机为二标段4#地块108机位,标志着项目逐渐进入并网发电阶段。据悉,该项目位于新疆木垒县东南部大石头风场,距离县城约70公里,规划安装35台东方电气自主研制的半直驱风力发电机组,总装机容量达100万千瓦。
近日,哈尔滨全安测控技术有限公司在2025年“北极星杯”风电影响力企业评选中斩获“风电技术创新企业”和“风电影响力技改提升优秀案例”两项殊荣,彰显了公司在风电领域的卓越技术实力与行业影响力。技术突破,护航风电安全全安测控自主研发的风电结构安全动力监测系统,凭借其创新性技术成为行业标杆
自美国总统特朗普1月份正式上任以来,美国已公开的风电机组供应的协议非常少,这意味着,美国风电行业的发展将进一步受阻。但在本周二(3月18日),GEVernova宣布与RWE集团达成协议,将为美国得克萨斯州陆上项目提供109台2.8MW陆上风电机组。该协议将支持数百个建筑岗位和先进制造业岗位。GEVernova宣
河北省围场满族蒙古族自治县,这片古老而充满生机的土地,曾是塞罕坝精神的发源地,如今正以一种全新的姿态,迈向农村能源革命的新征程。从传统能源到清洁能源,围场的能源转型不仅是一次技术的飞跃,更是一场深刻的社会变革。清洁能源成经济发展骨干支撑围场地处内蒙古高原与冀北山地过渡地带,风能和
北极星风力发电网获悉,3月20日,华润电力公布年度业绩。年报显示,2024年,华润电力营业额为1052.84亿港元,同比增加1.9%;权益净利润143.88亿港元,较2023年增加33.85亿港元,同比增加30.8%。2024年,可再生能源业务核心利润贡献为92.28亿港元(2023年:97.26亿港元)。根据年报,截至2024年底,集团管
3月18-19日,以“运筹帷幄技胜千里”为主题的“第四届风电运维技改研讨会”在北京召开。大会公布了2025年度“北极星杯”风电影响力企业评选结果,中船科技及旗下中船风电凭借在风电场开发运营方面的实力展现和多项创新成果,一次性斩获“风电技术创新企业”“优秀投资运营企业”“优秀雇主企业”三项荣
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!