风电机组低电压穿越能力影响因素

风电机组低电压穿越能力影响因素

陈俊鑫

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摘要：伴随着中国发展战略的改变，中国电力企业在电力生产中增强了对风力发电资源开发运用。伴随着风能发电体量的进一步扩大，怎样提高风电并网的稳定已经成为电力企业急需解决解决问题。在这个基础上，对小型风力发电低电压穿越重生能力影响因素展开了深入分析和讨论。

关键词：风电机组；低电压；穿越能力；影响因素

引言：

伴随着中国现代化和城镇化水平的进一步提高，社会经济发展对电力能源的需要日益提升。要实现电力能源高效供货，中国电力行业加强了风能发电的高速发展。近些年，因为低电压穿越重生能力不够，中国的风力涡轮机已大规模与电网断开，这限制了电力行业寻找更高利润最大化和社会经济效益。在这个基础上，文中分析与探讨了危害风能发电机穿越重生能力的影响因素，并阐述了有关问题解决方案。

一、低电压穿越能力的定义与技术类型

1、低电压穿越能力的定义

在风力发电行业基本建设初期，风力涡轮机在中国柴油发电机中比例比较小。一旦发生风力涡轮机断开安全事故，对电网产生的影响非常有限。但是，伴随着风力发电行业的高速发展，小型风力发电的容积不断增长，电网的占有率也随之提升，如果出现小型风力发电与电网的大量断开安全事故，将限定供电系统的修复，对稳定性造成不良影响，电力工程系统安全性和可靠性，以确保风力涡轮机不和电网断开，而且他在电网电压恢复之中具有一定的作用，这就要求风力涡轮机具备低电压穿越能力（LVRT）。

我们能归纳如下：当风能发电机的用户工作电压减少并处在一定值后，风能发电机将无法与电网断开并持续运作。它还能为所有系统软件给予无功功率，并实现系统软件工作电压的修复。当离心风机具备低电压穿越重生能力时，能够有效防止维护姿势时长，故障处理后能尽快恢复运作。简单的一种能够界定为中小型发电系统在没有撤出运作的情形下在一定时间内承担一定程度的低电网工作电压的能力。

2、低电压穿越技术类型

低电压穿越重生（LVRT）在风力涡轮机中起到很重要的作用。LVRT技术性有三种关键种类。第一种是常见的过流保护技术性，第二种是中国引进的拓扑结构，第三种是采用有效控制系统的技术内容。下列关键详细介绍第一种技术性，在其中撬杠电源电路是一种最典型的技术性。有两种最主要的实施步骤。一种是应用额外硬件电路，另一种是在没有任何附加硬件电路的情形下完成。

（1）不必加上硬件电路并实现低电压穿越。最先，应注意电机定子励磁电的动态变化。根据建立一个相对性精准的实体模型，应使用一定的控制方法来再次减少暂态电流量，并赔偿最原始动态性量，以提升电压波动后的瞬态响应。次之，当双馈感应发电机的转子和定子的泄露电感器提升时，必须提升转子电流以缓解，进而提升风力涡轮机的低电压穿越重生能力。

（2）根据提升硬件电路完成低电压穿越。在具体工程施工流程中，完成有效管理所需要的是均衡电流和电压，这也使得系统软件可以在低压和低电流量下吸收能量。但是，这类控制措施仅适用电流不非常严重状况，而且当电流相对性严重的话，难以根据简单的借助对策操纵来达到低压骑乘。这时，必须加上硬件电路来达到这一点。

二、软件控制、管理因素

在研究危害小型风力发电低电压穿越重生能力的影响因素时，实验室人员发觉，造成这类问题的重要因素是控制软件和管理上的问题。一般来说，这一要素对小型风力发电运作能力产生的影响主要是在两方面：系统版本管理方法保护设置管理。

1.软件版本控制

根据中国社会生产活动对电力能源的需要不断增长，及其风力发电网络资源在制造里的降低成本、翠绿色、环境保护等优点，在我国电力行业增强了风力发电的高速发展。但是，在这样的情况下，在我国风力发电场的管理能力相对性落伍，管理方案相对性不光滑。

除此之外，风能发电公司不能在运作期内操纵风力涡轮机的系统版本，因而风力涡轮机不能在运行中调节具体风力发电场标准，因而风能发电机的低电压穿越能力不能满足供电系统开发的需求。除此之外，在我国风电企业所使用的发电机组型号规格比较老旧，一部分发电机组机器设备不能满足具体电力生产必须。但是，电力行业通常关心利润最大化，而忽略投运发电机组功能性的升级。因而，系统版本相对性落伍，不可避免减少了机组低电压穿越能力。

2.保护定值的设置、管理

除此之外，当电力行业应用风力涡轮机生产制造风力发电网络资源时，风力涡轮机生产商通常会依据发电机组机器设备的运转条件及具体阶段，高效地升级自我改变其控制与维护值。但实际运作阶段，因为生产厂家欠缺充分考虑，机组低电压穿越重生能力遭受一定影响，持续下降。

一般来说，如在大功率环境下改动风力涡轮机主要参数时，机组出现异常输出功率回应是最常见的。以改动“功率因素修复率”主要参数为例子，当主要参数从100%更改成80%时。实际上，在这样一个检测实际操作中有许多类似情况。因而，生产商必须在细心检测后进行调整实际操作，并充分考虑稳定值和系统更新。

三、硬件问题

现阶段，在我国风电机组运行时的硬件配置比较多，如直流母线保护电路、直流母线维护控制回路组成等，各机组硬件配置一般可以在运行中维护控制回路，尤其是在压力降环节。

一般，不同种类的硬件电路能够在使用期内完成企业工作电压降低和穿越重生实际操作。根据有关评估和剖析能够得知，发电机组在运行中常常遭受控制方法、风况等多种因素，硬件配置所导致的风机低电压穿越能力问题缘故主要分下列几种：一是全面的UPS作用被屏蔽掉；次之，软件维护（如碳堆积）落实不到位。

鉴于此，为解决因系统问题所导致的风电机组低电压穿越能力下降的难题，电力行业必须提升风电机组设备功能在日常运行中的维护保养，并且对维护员的专业性和职业道德规范开展培训，从而减少故障报告和关机等问题产生。保证从根本上解决风电网络模块常见故障所导致的低电压穿越重生能力不够难题。

四、控制策略缺陷

所说控制方法缺点关键分为两种，即：变流器控制方法缺点和主控制方法缺点。实际上，这几种缺陷的产生通常会造成风力涡轮机在运行中的低电压穿越重生能力损伤。

一般来说，转化器操纵缺陷的产生一般造成单元低电压穿越能力不够，这限制了单元625ms压力降的高速发展。欠缺主控芯片策略会造成供电系统功率因素修复曲线图不过关，进而导致“三相电压不平衡”、“谐波电流太大”等常见故障难题的产生，严重的话乃至也会导致断开等诸多问题。有关工作实际说明，以上常见故障关键出现于小型风力发电的初期运作或发电机组多见进口的时。除此之外，生产商在进行相应的操作过程中，通常是在质量管理与推广层面有所差异，这就导致投运发电机组在运行中发生这类常见故障，减少了设备功能的使用效率。

由于社会的发展和科技的进步，在我国风电机组生产商在运行中增强了对风电机组低电压穿越重生技术性的高效把握，并把它广泛用于各机组实验工作上，进而提升了风电机组的运转效率和效果，并尽可能减少低电压穿越能力的不良影响。而且由于各型号规格低电压穿越重生系统测试的进行，离心风机低电压穿越重生技术性日趋完善，产生该类故障几率大幅度降低。

总结：

为了能进一步促进中国电力企业的可持续发展观，达到中国社会发展发展的需求，中国电力行业增强了风电企业的高速发展。鉴于此，这篇文章剖析并探讨了危害风能发电机低电压穿越重生能力的三个关键因素，即：控制软件、管理方法要素（手机软件版本管理、维护设定、管理方法）、系统问题和控制方法缺点。小编认为，伴随着有关对策的实行，在我国风电机组的运转效率和效果终将获得稳步发展，进而达到社会经济发展用电需求，推动更高经济收益和社会经济效益。

参考文献：

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[2]毕天姝，刘素梅，薛安成，等.具有低电压穿越能力的双馈风电机组故障暂态特性分析[J].电力系统保护与控制，2013（2）：26-31.