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適用于新建及已建風機和風電場的高性價比低電壓穿越(LVRT)解決方案

日期:2012/12/19   來源:《電力系統裝備》   作者:肖祥恒
  摘要:針對中國新的低電壓穿越(LVRT)標準,美國超導公司(AMSC)研發了Wind-RTTM解決方案,此方案使得采用鼠籠式感應發電機的風力發電機滿足并網標準。

  可再生能源在未來能源中占有重要的地位,但是可再生能源存在間歇性這一缺點,易導致輸電網系統與風場間出現電壓穩定問題。電力系統一旦受到干擾,極易導致電壓驟降,造成大量風力發電機突然跳閘脫網,進而出現大面積斷電或停電故障。最近,國家電網公司已采取措施,要求現有風力發電機必須能承受電壓暫降,以防此類情況發生。風機廠商和風場業主應確保此類風力發電機符合新的并網規定,保證風電并網不會給電網穩定帶來風險。
  針對中國新的低電壓穿越(LVRT)標準,美國超導公司(AMSC)研發了Wind-RTTM解決方案,此方案使得采用鼠籠式感應發電機的風力發電機滿足并網標準。AMSC公司低電壓穿越(LVRT)方案安裝于單個風力發電機內部,極大地提升了風機的性能,使其可承受電力系統故障以及其他導致風機不可控跳閘脫網的類似故障。這些解決方案將不僅有助于提高中國電網的穩定性,更有利于避免甘肅酒泉大面積停電的類似事件再次出現。該方案已通過中國電力科學研究院認證檢測,完全符合中國最新的風電場并網導則。

  Wind-RTTM:最簡便、最可靠、性價比最高的LVRT升級方案
  Wind-RTTM一旦檢測到電網電壓跌落,就會啟動其內部變流器接入到風機與箱式變壓器之間,將風機轉變成全功率型風機。在低電壓期間,變流器可以吸收風力發電機產生的多余電能,同時向發電機提供無功功率,保持發電機勵磁和機端電壓穩定,并保持恒速運轉。當電網電壓恢復后,Wind-RTTM可以控制風機向電網正常送電,這極大幅度地提高了風機的低電壓穿越(LVRT)能力,提升了風電場的發電量。
  Wind-RTTM是為中國電網準則量身設計的,因此,無論電網電壓降到何種程度,均能確保風機免受跳閘和電網電壓下降帶來的損害。

  D-VAR?-RTTM:用于風機內部的解決方案,提升穿越性能
  D-VAR?-RTTM安裝于單個風機塔筒內,可以輕松安裝于全新風力發電機以及改造已建成風機。D-VAR?-RTTM大幅提升了風機穿越電網電壓擾動的性能(該電壓擾動會妨礙正常運行),使得風力發電機保持運行。目前,D-VAR?-RTTM正處于專利申請的過程中。
  D-VAR?-RTTM成本低、效益高、技術強大,能在出現電網故障時向電網提供無功支持,同時,還能調整風力發電機功率因數(選配功能),使其滿足更嚴格的并網要求。
  該技術解決了電壓調節、功率因數修正、動態無功電流支持、高/低電壓穿越等問題。
  除要求已建成風機滿足低電壓穿越(LVRT)要求外,中國新建風場將有望遵循同類準則并調節風機輸出功率,確保安全并網并向電網提供支持。作為一項風場級解決方案,AMSC公司D-VAR?系統已改善了全球超過5000 MW的風力發電機的低電壓穿越(LVRT)性能。

  D-VAR?:實現符合電網并網標準的理想選擇
  AMSC公司D-VAR?解決方案用于風力或太陽能發電站的變電站,提供動態無功補償,實現可再生能源發電站與電網的有效連接,并且滿足各國家和地區嚴苛的并網要求。D-VAR?解決方案是一項低成本、高效益的方案,用于可再生能源發電站的電壓調節、功率系數修正、動態無功支持、系統穩定性提升、功率振蕩改善和高/低電壓穿越性能(LVRT和HVRT)等方面。
  D-VAR?控制系統能主動監測并網點的電壓與電流,并可根據系統需求進行補償,動態調整其輸出的無功功率。該系統先進的數據采集系統能記錄監測到的電壓與電流,相當于一臺獨立的高級電能質量儀。D-VAR?系統與可投切的并聯無功裝置相結合,與僅采用動態無功設備的解決方案相比,該解決方案更有效,成本更低。
  此外,風力發電機或太陽能變流器若已具有調節無功功率的性能,D-VAR?系統可與風電場或太陽能電站的控制器進行對接,有效提高無功功率的利用率。
  為滿足低電壓穿越要求,AMSC公司D-VAR?、D-VAR?-RTTM和Wind-RTTM提供全系列高性價比的產品。

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