2014年3月27日,在2014中國清潔電力峰會暨中國國際清潔能源博覽會智能電網論壇上,天城同創(chuàng)電氣有限公司微網并網技術部研發(fā)總工肖迪介紹了金風風電機組的特性,以下為詳細內容。
主持人:如果沒有問題,再次感謝錢工!下面,請?zhí)斐峭瑒?chuàng)電氣有限公司微網并網技術部研發(fā)總工肖迪演講,肖迪2010年畢業(yè)于挪威科技大學,獲得電力工程碩士學位,2011年加入金風科技,從事風電并網產品的研發(fā)及國際并網技術支持工作,歡迎肖迪演講!
肖迪:大家下午好!
我將從以下四方面介紹金風風電機組的特性:首先,請大家看一下金風封建風電機組拓撲結構,由于葉片和發(fā)電機直接相連,所以,我們沒有齒輪箱,大家提高了發(fā)電效率。由于使用的是全功率變流器,有較強的低電壓穿越能力。
風電接入電網技術規(guī)定,首先風電場數(shù)據(jù)的上傳與下發(fā),對控制的要求有對并網點有功和頻率控制、對無功和電壓的控制,以及階段電壓和功率因素的控制,還有電能品質的要求,以及暫穩(wěn)態(tài)要求,比如低電壓、過電壓穿越以及頻率穿越等,現(xiàn)在越來越重視仿真與建模的要求,以及風機保護和認證情況。
我們對有功控制的解決方案,對于風電廠機的有功控制,采取能量管理平臺,根據(jù)電網調整風機有功輸出,同時,要考慮到風機整體壽命以及安全運行。這套系統(tǒng)可以完成對風電廠有功輸出以及并網、有功變換率的控制。早些年我們在現(xiàn)場做了一個有功控制的測試,藍色曲線代表有功輸出,我們能迅速的作出響應,而且響應的命令與電網要求的誤差非常小,當此命令取消時,能迅速恢復到正常的有功輸出。
對于有功變換率的控制,現(xiàn)在電網的要求比較高,根據(jù)電網的要求,調節(jié)有功變換率的控制,從100兆瓦到80兆瓦之間的時間,電網的要求是8分鐘,可以在15秒到10分鐘之內進行調節(jié)。
對于無功控制,金風的風電機組為滿足全球無功曲線的要求,選擇適當時間擴大功率因素范圍,可以做到0.9,一般設置為0.95。傳統(tǒng)的無功控制是通過集中無功補償來補償整個風電廠的無功消耗,包括無功損耗。為了節(jié)省用戶的成本,我們想到用風機多余的無功能力補償整個風電廠的無功損耗,我們研發(fā)了一套裝置,來調動風機無功能力,從而補償風機下面以及線路和組件的無功損耗。同時,接受調度的命令,穩(wěn)定并網點無功和電壓。這套裝置具有調節(jié)速度快、精度高的特點,最重要的是占地面積小,而且大大節(jié)約了成本。能提供的無功補償能力大概在33%,一般電網要求是20%左右。
這些年電網遇到的一些故障,以及電網對風電廠的要求,提的比較多的是鼓掌穿越,金風兆瓦級機組無功低電壓穿越能力,具有非常簡單的控制模式,具有非常高的低電壓穿越能力,當電網發(fā)生故障時,低壓側會感覺到電壓降低,基側和偶側是相對獨立的,電壓降低后,基側不會發(fā)生任何變化,導致無功、有功的不平衡,所以會抬升電容的電壓,從而激活自動電阻消耗掉送不出去的多余電能,恢復功率平衡,當故障消除后,電壓會非?斓幕謴停捎谖覀兪腔伎刂疲泄σ矔杆俚幕謴。在當初電網還沒有對低電壓穿越提出要求時,我們已經開始對低電壓穿越做一些研究工作,在后期現(xiàn)場測試中,我們和中國電科院做了一些現(xiàn)場測試。
總的來說,由于采用的是永磁以及成功的變流器,金風兆瓦機機組控制策略相對簡單,所以有更好的故障穿越能力,功率恢復速度快,以及可控的短路電流。關于并網性能,電網也關注電能品質和電壓品質的質量問題。按照IEC的標準,我們做過測試,風電場的穩(wěn)定性滿足要求。關于風機的繼電保護,都是按照全球并網導則最大標準選取器件,從而滿足全球市場的需求。頻率范圍在47.5-52之間能正常運行,滿足國標,同時,也滿足所有主要風電國家包括德國、澳大利亞、南非、丹麥等國的頻率要求。電壓范圍超過他們的要求。關于認證情況,所有的機型都已經或者即將取得認證報告。
風電廠并網對電力系統(tǒng)的影響,并網滲透率越來越大,影響也越來越重要,對前期方針工作要求越來越高,現(xiàn)在全球市場主要采用的仿真軟件大概這么幾種:PSS/E、PSLF、BPA等,針對這些國際要求,我們聯(lián)合第三方機構開發(fā)出了我們自己的風機模型,用于風電廠的并網特性的研究。針對國內市場,我們和電科院合作,作出了BPA模型仿真結果。
總結,在研發(fā)工作中,我們進行了大量的投入,用盡可能低的成本取得更優(yōu)的表現(xiàn),從而降低客戶的風險。
謝謝!
主持人:大家對肖迪介紹的風機并網的內容有沒有問題,我在這個行業(yè)里工作年頭比較長,之前是做第三方咨詢的,后來到了金風科技,這個行業(yè)是這樣,對于可再生能源行業(yè),從心里講,廠家對電網公司都戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢的,電網公司的調度、電網的要求一提,廠家一天到晚趕緊做試驗,研究標準,否則不讓你并網,不讓并網,就沒有錢了,我們談智能電網,其實是雙向的,電網公司提并網導則,電網公司也要改善,對于設備制造商和風電廠運營商來講,為了能夠更好的把風電、太陽能并上網,也做了大量的工作。
如果大家沒有問題,今天下午的演講到此結束。
謝謝大家!