中国电科院：深耕风电检测技术 支撑机组安全并网

7月3日，中国电力科学研究院有限公司新能源研究中心（以下简称“中国电科院新能源中心”）风力发电试验检测团队现场工程师谢健在试验风电场与同事开展风电机组高/低电压连续故障穿越试验研究。技术人员通过此项试验验证机组高/低电压故障穿越能力，在电网电压波动达到额定电压的130%时，分析风电机组输出功率等参数的变化，为电网友好型风电机组设计优化提供数据支撑。

风电是一种间歇性电源，风电机组大规模并网会对电网安全运行产生影响，这要求并网的风电机组必须经过符合技术标准的检测。中国电科院新能源中心立足我国风电行业实际，不断创新风电检测技术，研发风电机组检测试验装置，在促进风电产品制造技术进步、支撑机组并网安全运行等方面取得了成效。

搭建风电机组检测平台，形成自主可控的技术体系

6月5日，在中国电科院张北试验基地，检测技术人员启动电网故障发生装置，模拟电网接地故障，为风电机组提供实际检测环境。

中国电科院新能源中心是国内最早开展风电检测技术研究的机构之一，2002年起就承担风电机组现场性能测试的研究工作。经过十余年的技术积累，中国电科院配套建设张北试验基地，自主研制风电机组测试所需设备，形成独立自主的风电检测技术体系。

张北试验基地占地24.6平方千米，建有包括30台试验机位的试验风电场以及风电研究试验平台和实证平台，可根据国际、国家、行业标准规范开展风电机组型式试验和并网检测。电网故障发生装置是风电检测技术体系中的重要设备，能模拟由电网短路导致电压跌落传递到并网点的故障。检测技术人员将该装置接入中压电网和待检测风电机组之间，准备系统调试，设置电压故障持续时间和类型，即可开始电压穿越测试。

“张北试验基地设有通用型风电机组检测机位。根据市场上风电机组型号多样、装机位置分布广泛、风电场交通不便的情况，我们还研发了移动式电网故障发生装置，方便检测其他风电场安装的风电机组。”中国电科院新能源中心检测工程师陈晨介绍。

风力发电试验检测团队自主研制的移动式大容量模块化新能源场站并网性能检测平台，具备连续故障电压穿越能力测试、惯量及一次调频测试、电网适应性测试等功能，最大测试容量可达1.6万千瓦。

据统计，截至2022年年底，中国电科院新能源中心已为国内所有风电机组制造商提供了服务，主要包括样机测试、型式认证、技术优化等方面，共完成500余个型号的风电机组检测工作。

近年来，海上风电大规模集中开发，现有试验手段难以准确评估与验证海上风电机组送出系统的性能。同时海上风电机组规模进入超大型阶段，也增加了现场检测难度。中国电科院新能源中心从2019年起助推国家海上风电研究与试验基地建设。2022年12月，该基地在福建福清启动建设。目前，风力发电试验检测团队正全力推进2.5万千瓦海上风电机组全尺寸地面试验平台建设，破解海上风电机组检测难题。

测试风电机组关键性能，提升机组安全并网水平

6月1日，中国电科院新能源中心技术检测人员对西北区域某型号在役风电机组的高电压穿越能力测试数据进行分析，分析结果用于验证该型号风电机组高电压穿越能力的改造成果。

风电机组的并网性能直接影响到机组能否顺利并入电网。多年来，中国电科院新能源中心连续对各类型风电机组开展低/高电压穿越能力和响应电网调频能力测试，提出针对电网运行方式的适应性技术改进目标，助力提升风电机组并网性能。

电压故障穿越是指当电力系统发生事故或扰动引起并网点电压跌落时，在一定的电压变动范围和时间间隔内，风电机组能够保证不脱网连续运行的一种能力。“当并网点电压大幅度跌落时，风电机组能够保证不脱网连续运行，我们称之为低电压故障穿越能力；当并网点电压大幅度上升时，风电机组能够保证不脱网连续运行，我们称之为高电压故障穿越能力。”中国电科院新能源中心风力发电试验检测团队负责人王瑞明解释道。

2015年，风力发电试验检测团队提出了基于阻抗/阻容式电网故障的模拟发生方法，研制了移动式低/高电压连锁故障穿越测试装备，实现了电网故障暂态电压全过程精准模拟，为持续改进风电机组电压故障穿越能力提供了基础平台。

2010至2011年，风力发电试验检测团队在“三北”地区实地开展机组低电压穿越现场测试项目。经过检测与技术优化，机组并网性能得到提升，大规模脱网现象不再出现。2014年，团队又在“三北”地区开展机组高电压穿越现场测试项目，提升大规模机组安全并网水平，促进大规模风电通过特高压工程外送。

此外，团队通过对原有的电网适应性测试设备开展技术改造，完成风电机组惯量及一次调频现场试验，提出风电机组调频能力技术改进目标，为风电主动参与系统频率调节提供了实践依据，支撑风电并网由“被动适应”到“主动支撑”的跨越式发展。

加强对外交流合作，打造国际领先的风电检测能力

7月10日，风力发电试验检测团队开展风电机组测试设备调试，为即将到来的国际电工委员会（IEC）风电机组电气特性扩项评审做准备。评审结果能反映检测机构的技术水准，促进检测技术在IEC标准体系内的国际互认。

风电检测技术走向国际舞台，最关键的印证是企业手中持有的检测报告。中国电科院新能源中心积极开展国际交流合作，推动我国风电检测技术走出国门。2010年以来，风力发电试验检测团队多次在丹麦、西班牙、印度、瑞典、泰国等国为国外制造商出具风电机组电气特性检测报告，同时还为德国、美国等国客户开展了低/高电压故障穿越和电能质量试验，为尼泊尔可替代能源研究中心进行了风电机组检测技术培训。

2017年3月，中国电科院新能源中心获得IEC颁发的证书，成为亚洲首家可再生能源领域认可实验室。今年3月，在国际风电检测机构组织（MEASNET）发布的风电检测能力国际比对的全部结果中，该中心取得“全优”成绩，标志着该中心的风电检测能力在世界顶级风电检测联盟成员单位中处于领先地位。

同时，该中心围绕低/高电压穿越能力等测试技术，先后主导编制数十项风电测试领域国家、行业标准；自主研发的高电压穿越能力装置所采用的阻容升压方法，被纳入IEC主导编制的风能发电系统风力发电机组电气特性测量和评估方法，为国际风电安全并网提供了技术规则和指导标准。