分析风电机组低电压穿越能力影响因素

分析风电机组低电压穿越能力影响因素

欧扬翰

福建省福能新能源有限责任公司 , 福建省 莆田市 351146

摘要：随着我国城市化进程的加快，我国城市建筑数量呈一个稳定增长的趋势，城市人口也越来越多，人们对电力资源的需求也越来越大，这为我国风电机组的发展提供了基础。风电机组是构成我国电力资源的重要组成部分，它对于解决我国电力问题发挥了显著的作用。只不过随着近几年我国风电机组规模的增长，出现了一系列的运行问题，比如风电机组在运行过程中出现了因为低电压穿越能力不足而导致的风电机组大面积脱网事件，严重阻碍了电力企业的进一步发展。基于此，本文就对影响风电机组低电压穿越能力的相关因素进行了一个较为详细的概述。

关键词：风电机组；低电压；穿越能力；影响因素

引言：

在这几年的发展中，我国经济水平得到了一个显著的提升，经济的增长推动了各个行业领域的发展，基于我国电力发展需求，风力发电逐渐成为我国主要发电方式。风电机组是风力发电的核心，通过风力发电，可以在一定程度上缓解我国能源匮乏的问题，所有我们要重视风电机组的管理。风电机组在运行过程中，受外界因素影响，会出现各种各样的问题，最为突出的就是因为低电压导致穿透能力不足，使得风电机组出现大面积故障问题，不仅影响电力正常供应的稳定性，还会造成严重的经济损失。

一、低电压穿越能力的定义

风力发电是近几年才逐渐发展起来的，所以风电机组在我国电力行业所占比例较低，随着我国对风电行业的大力扶持，风电机组得到了一个快速的发展，当然，也取得了一定的应用效果。也正是随着风电机组数量的增加，风力发电过程中存在一些问题也逐渐突显了出来，风电机组数量越多，对电网的穿透效率就越高，如果在同一时间段出现大规模的脱网事故，会严重影响电力系统正常运行的稳定性。为了提高风电机组的整体稳定性，我们需要进一步深化风电机组的低电压穿越能力，有效提高其风险抵御能力。从另一个角度来说，为了风力发电机的端电压不会降低，使其保持在一个稳定状态下，我们需要保证风电机组低电压穿越能力符合运行标准，还能够通过无功运转的方式为系统供电。对于低电压穿越能力，我们用通俗的话来说就是：小型发电系统在一定时间内承受一定限制的电网低电压而不退出运行的能力。

2. 软件控制和管理因素

通过对风电机组低电压穿透能力影响因素的全面分析，我们发现主要存在两个方面的影响因素，一是软件控制，二是管理因素。软件控制主要体现在软件版本控制方面，随着我国人口数量和城市建筑数量的递增，人们对生活资源的需求量也越来越大，促使我国企业不得不加强对其他资源的挖掘，以此满足人们日常生活的需求，风电资源成本低，生产过程中不会对环境造成污染，具有良好的适用性，但因为我国对风力发电的研究起步较晚，所以，所以我国风电场管理水平相对比较薄弱，存在很大的局限性。风电企业在运行过程中，对风电机组的软件版本没有进行一个合理的调控，使得风电机组实际运行情况与预期情况有着较大的差距，再加上我国企业对风电机组设备的更新速度较慢，很多风电机组设备只能满足基本的运行需求，企业为了经济利益最大化，也没有对更新设备，使得机组的低电压穿透能力降低。

管理因素主要体现在保护定值的设置和管理上，电力企业在通过风电机组获取风电资源时，会不定时的对修改机组配置，在这个配置修改过程中，经常出现机组功率响应异常的状况。比如我们以“有功功率恢复速率”参数的修改为例，我们对原本的参数进行修改，降低参数指标，发现机组的功率输出出现了数秒的持续性震荡，经过一段时间后才逐渐恢复。在很多机组测试过程中，这种情况屡见不鲜，作为生产厂家，一定要重视机组修改过程中的参数指标，通过严谨的实验后再开展后面的活动，对定值和软件更新工作进行全面的分析。

三、硬件问题

我国风电机组在运行过程中，存在的影响因素比较多，风电机组的组成构件比较多样化，所以存在的设备问题也较为多样化，当然硬件设备也比较多，常见的有直流母排保护电路、转直流母排保护电路组合，这些硬件在运行过程中可以对机组起到一个保护的作用，特别是在电压跌落的时候。正常情况下来说，不同的硬件之间都有一定的连接关系，它们在运行过程中都可以实现机组电压跌落，我们可以通过一系列的测试分析其中的连接关系，机组在运行的时候，会受到多个方面因素的影响，硬件设备导致风电机组设备低电压穿越能力问题的主要有以下几个方面：一是系统的UPS功能遭到屏蔽，二是环积碳等硬件维护不到位。所以在解决这些问题时，电力企业要重点注意硬件设备问题，加强对硬件设备的日常维护管理工作，对工作人员进行系统性的培训，提高工作人员的职业素养和专业技能水平，让他们能够对硬件设备进行一个全面的检查，规避一些不必要的故障问题。在对硬件设备管理的过程中，我们需要考虑各个方面的影响因素，做好每个管理环节的对接工作，各类硬件设备都会经过人员的处理，所以要注重对人员职业素养的提高，让他们正确意识到硬件设备管理与维护的重要性。要及时处理硬件设备出现的任何一个故障问题，不管故障问题大小，都要做好故障报备记录，尽量一次性处理好，确保因为风电机组故障问题导致的低电压穿越能力不足问题能够得到一个有效的解决，提高风电企业的市场竞争力。

四、控制策略缺陷

控制策略缺陷包含的内容比较多，主要包含两个类别，一是变流控制策略缺陷，二是主控控制策略缺陷，一旦出现以上两种缺陷，都会使得风电机组在运行过程中出现低电压穿越能力受损的情况，关于控制策略缺陷问题，我们需要考虑的因素比较多，这并不是单方面形成的，综合影响因素较为复杂，下面就做一个较为详细的概述。正常情况下来说，变流控制缺陷的出现会降低机组的低电压穿越能力，使机组无法正常运行，不能满足日常运行需求，阻碍了机组开展625ms电压跌落工作的开展。主控控制策略缺陷与变流控制策略缺陷不同，它对于机组的影响在于会使电力系统的有功恢复曲线不合格，使得机组三相电压失去原有的平衡，谐波过大，出现一系列的故障问题，如果相关工作人员没有及时处理这些问题，就会导致更严重情况的出现，比如大面积脱网。通过大量的工作实践情况显示，以上故障问题的出现主要出现在机组运行的早期阶段，这个阶段的机组运行情况并不稳定，机组进口处容易受到外界因素的影响失去平衡。除此之外，很多厂家在开展相关操作作业过程中，技术管理和推广方式存在一定的差异性，使得机组运行过程中出现一系列的问题，降低了机组的运行效率。随着我国科学技术的深化，我国风电机组的应用规模越来越大，厂家在生产过程中，一定要多方面加强对风电机组低电压穿越技术的研究力度，通过不断的试验，实现风电机组效率的有效提升。

五、结语

在风电场初期规划阶段，我们需要重视对风电机组低电压穿越能力的详细分析和设计，采用一系列高可靠性的措施提高风电机组低电压穿越所设的电压限定值。低电压穿越能力对于电网来说，可以有效降低风电机组脱网对电网带来的风险，不仅可以提高电网系统的运行效率，对于推动我国风电行业的发展也有着积极的意义。

参考文献：

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