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会议直播 | 远景能源智能风机解决方案负责人张轩:解读风机大规模并网解决方案

2017-12-22 10:03来源:电力头条APP关键词:风电质量与可靠性论坛远景能源风电并网收藏点赞

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然后双会风机,一方面他和直驱的产生机理是一样的。虽然他那种情况下机理是一样的,但是他产生的可能性比较小,因为同样的风厂,一个满功率,一个只占了20%的功率。这是刚才我说的和直驱一样,但是可能性比较小。还有一种比较特殊的,双会从定子,电网接到定子之后,定子是感应发电机,中间的转子接了机侧变频器,这个东西是直驱没有的。这样的话就形成了一个新的东西,这个新的东西就是传统的感应电机,再加上转子。这个装置我们分析下来,他会在功率比较低的情况下,会出现这样一个振荡,这个实际上是整条电路,整条电路在某些情况下,也会形成一个负的,形成负的东西之后,整体的电阻会变成负值,变成了负值之后,这样的情况下,后面又有电感,又有电容,这样的情况下,他振荡的模式,马上也会产生。但是这样的情况下,刚才我说的直驱,整条电路里面自带一个电容,但是双会里面,他里面的整条电路,虚线左边这部分是没有自带电容的,所以他这儿的意思是什么呢?如果有振荡的话,必须是在电路里面有串联补偿器,在线路里面自己加一个电容。如果没有串联补偿器的话,肯定是振荡不起来的。

振荡的频率是比较固定的,外边的电感和电容,传输线路已经定好了之后,这两个值是定好了,最后我们得出的结论基本上在5到10赫兹左右,在这样的情况下,你在人眼睛看到的振荡他是50+-8赫兹,会产生两个振荡频率。这是刚才说的,直驱和双会,我们国家非常常见的两种形式他的振荡机理。

在这儿提一下我们次同步振荡的解决方案,刚才说了机理,我尽量的用简单的方式给大家解释,不知道大家有没有听明白,下面可以交流。次同步振荡实际上分成三个部分,一个最主要的还是要看电网配制,如果电网的配制很到位的话,或者说他电网做起来比较坚强,所谓的坚强就是我知道风电厂到底能设计多大,什么样子,模型是什么。在这样的情况下,那就是非常好的配置了。但是现在来说,我们国家行业里面,因为我知道有很多人在做这个研究,但是真正形成一种标准,或者说有一些设计人员,他真的在设计的时候考虑这些,现在来看的话,起码我见到的几乎没有。

刚才我一直谈到电阻的问题,如果完全变成正阻尼的话,肯定还在某一些频段上有负阻尼,第二对能量的损失,或者动态响应的结果是比较差的,对风机来说。因为风机要的就是动态响应非常高,电压很快。但是我刚才说的,在全频带加阻尼。如果在某些,我认清了振荡频率可能在哪里,或者让风机自己感受,他可能发生振荡的频率在哪里,这样的情况下,风机就会在那个频带里面加阻尼控制,加正的阻尼进去,正的电阻进去,这样整个电路,就可以非常明显,有效的抑制他的振荡。

接下来预波装置,一共三个方面。针对这几个方面,第一个必须在项目前期要抓住关键电网配制特征,要有风险识别能力,要知道电网或者风场怎么建立这个模型,电网怎么建立这个模型,和以前的不同在哪里,因为以前三大计算的话,以现在三大计算的潮流计算,动态计算,里面很多的模型,尤其是引起振荡的模型是没有考虑进去的。在这样的情况下,能不能把前期,没有考虑到的配制考虑进去。第二对电网进行非常好的分析,把模型的结构搭出来之后,具体的参数必须要知道,而且有很好的建模方式来解决这个问题。

接下来建模好了,可能在某些情况下产生振荡,这样的情况下,根据风机,你如果对风机很了解的话,接下来对风机的控制进行改进。给大家举一个简单的例子,这是我们公司花了很大的力气,做了一套非常精细的,专门用于电网振荡研究的一套仿真模拟系统,这个模拟系统可以非常精确的模拟出电网,什么样的风厂下,什么样的电网下会产生振荡,而且是多少频率的振荡。结果是一致的,能够一致关键在于仿真方法,建模方法。建模方法如果不考虑有些东西的话,或者不在某一个特定的坐标系下考虑东西,有的信息就漏掉了,在这种情况下看不到什么。

首先把模型建立起来,模型建立起来之后,接下来就是对整个电力系统重点的建模,重点的建模,在哪几个方面呢?实际上最主要的一个就是他的感应电机,还有风机的模型,接下来就是变频器控制模型,这个很可能会漏掉很多关键信息,最后得到的是不正确的结果。这个我们做了很多工作,这是仿真图,从不稳定到稳定,从圈外到圈里面。

既然刚才已经分析完了,就有一个振荡抑制,一个是加一个阻抗,加一个阻抗相当于是并联的模式,把虚拟阻尼加进去。接下来我们在这儿,刚才我说串联的模式,会加组策滤波器,可以把中间振荡频率上的能量滤掉,如果你认清了机理或者有方法的时候,这个东西就不是很难了,可以再到理论或者模型里面验证这个东西有没有效,只要有了方法其实就不难,这是一个。还有对于风机或者风厂,怎么让他们在前期识别可能马上产生振荡,这个东西是非常关键的,有了这个东西,再结合强大的分析,对风机的认知能力,现在可以在风机内部设计好,在风机内部就产生这样一个滤波器了。这是我们的实验基地,我们加了很长,或者是有电容,来验证我们的算法。

接下来就是东北有风厂,实例,有好几个风厂,这样的情况下,就产生了振荡,在这个情况下,最后找到了我们,开始进行问题的解决,实际上当时几个月的时间,振荡了一百多次,业主觉得已经受不了了,但是其他的厂商,因为那个风厂里面好几家,找到别人的时候,大家好像觉得也都不太有有力的解决方案,我们当时进来了之后,在一个月的时间。因为我们当时基本上把算法刚搞完就出问题了,直接把这个算法从实验室拿到了现场,然后可以看到,这儿有一个8赫兹的振荡,在方案改进之后,就有一个明显的抑制。

我今天就讲到这里,谢谢大家。

(发言为电力头条App根据速记整理,未经本人审核)

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