2014年3月27日,在2014中國(guó)清潔電力峰會(huì)暨中國(guó)國(guó)際清潔能源博覽會(huì)智能電網(wǎng)論壇上,天城同創(chuàng)電氣有限公司微網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)部研發(fā)總工肖迪介紹了金風(fēng)風(fēng)電機(jī)組的特性,以下為詳細(xì)內(nèi)容。
主持人:如果沒有問題,再次感謝錢工!下面,請(qǐng)?zhí)斐峭瑒?chuàng)電氣有限公司微網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)部研發(fā)總工肖迪演講,肖迪2010年畢業(yè)于挪威科技大學(xué),獲得電力工程碩士學(xué)位,2011年加入金風(fēng)科技,從事風(fēng)電并網(wǎng)產(chǎn)品的研發(fā)及國(guó)際并網(wǎng)技術(shù)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(fēng)風(fēng)電機(jī)組的特性:首先,請(qǐng)大家看一下金風(fēng)封建風(fēng)電機(jī)組拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),由于葉片和發(fā)電機(jī)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(qiáng)的低電壓穿越能力。
風(fēng)電接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定,首先風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)的上傳與下發(fā),對(duì)控制的要求有對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)有功和頻率控制、對(duì)無(wú)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(zhì)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(lái)越重視仿真與建模的要求,以及風(fēng)機(jī)保護(hù)和認(rèn)證情況。
我們對(duì)有功控制的解決方案,對(duì)于風(fēng)電廠機(jī)的有功控制,采取能量管理平臺(tái),根據(jù)電網(wǎng)調(diào)整風(fēng)機(jī)有功輸出,同時(shí),要考慮到風(fēng)機(jī)整體壽命以及安全運(yùn)行。這套系統(tǒng)可以完成對(duì)風(fēng)電廠有功輸出以及并網(wǎng)、有功變換率的控制。早些年我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)做了一個(gè)有功控制的測(cè)試,藍(lán)色曲線代表有功輸出,我們能迅速的作出響應(yīng),而且響應(yīng)的命令與電網(wǎng)要求的誤差非常小,當(dāng)此命令取消時(shí),能迅速恢復(fù)到正常的有功輸出。
對(duì)于有功變換率的控制,現(xiàn)在電網(wǎng)的要求比較高,根據(jù)電網(wǎng)的要求,調(diào)節(jié)有功變換率的控制,從100兆瓦到80兆瓦之間的時(shí)間,電網(wǎng)的要求是8分鐘,可以在15秒到10分鐘之內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
對(duì)于無(wú)功控制,金風(fēng)的風(fēng)電機(jī)組為滿足全球無(wú)功曲線的要求,選擇適當(dāng)時(shí)間擴(kuò)大功率因素范圍,可以做到0.9,一般設(shè)置為0.95。傳統(tǒng)的無(wú)功控制是通過集中無(wú)功補(bǔ)償來(lái)補(bǔ)償整個(gè)風(fēng)電廠的無(wú)功消耗,包括無(wú)功損耗。為了節(jié)省用戶的成本,我們想到用風(fēng)機(jī)多余的無(wú)功能力補(bǔ)償整個(gè)風(fēng)電廠的無(wú)功損耗,我們研發(fā)了一套裝置,來(lái)調(diào)動(dòng)風(fēng)機(jī)無(wú)功能力,從而補(bǔ)償風(fēng)機(jī)下面以及線路和組件的無(wú)功損耗。同時(shí),接受調(diào)度的命令,穩(wěn)定并網(wǎng)點(diǎn)無(wú)功和電壓。這套裝置具有調(diào)節(jié)速度快、精度高的特點(diǎn),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(wú)功補(bǔ)償能力大概在33%,一般電網(wǎng)要求是20%左右。
這些年電網(wǎng)遇到的一些故障,以及電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電廠的要求,提的比較多的是鼓掌穿越,金風(fēng)兆瓦級(jí)機(jī)組無(wú)功低電壓穿越能力,具有非常簡(jiǎn)單的控制模式,具有非常高的低電壓穿越能力,當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),低壓側(cè)會(huì)感覺到電壓降低,基側(cè)和偶側(cè)是相對(duì)獨(dú)立的,電壓降低后,基側(cè)不會(huì)發(fā)生任何變化,導(dǎo)致無(wú)功、有功的不平衡,所以會(huì)抬升電容的電壓,從而激活自動(dòng)電阻消耗掉送不出去的多余電能,恢復(fù)功率平衡,當(dāng)故障消除后,電壓會(huì)非常快的恢復(fù),由于我們是基偶控制,有功也會(huì)迅速的恢復(fù)。在當(dāng)初電網(wǎng)還沒有對(duì)低電壓穿越提出要求時(shí),我們已經(jīng)開始對(duì)低電壓穿越做一些研究工作,在后期現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中,我們和中國(guó)電科院做了一些現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
總的來(lái)說,由于采用的是永磁以及成功的變流器,金風(fēng)兆瓦機(jī)機(jī)組控制策略相對(duì)簡(jiǎn)單,所以有更好的故障穿越能力,功率恢復(fù)速度快,以及可控的短路電流。關(guān)于并網(wǎng)性能,電網(wǎng)也關(guān)注電能品質(zhì)和電壓品質(zhì)的質(zhì)量問題。按照IEC的標(biāo)準(zhǔn),我們做過測(cè)試,風(fēng)電場(chǎng)的穩(wěn)定性滿足要求。關(guān)于風(fēng)機(jī)的繼電保護(hù),都是按照全球并網(wǎng)導(dǎo)則最大標(biāo)準(zhǔn)選取器件,從而滿足全球市場(chǎng)的需求。頻率范圍在47.5-52之間能正常運(yùn)行,滿足國(guó)標(biāo),同時(shí),也滿足所有主要風(fēng)電國(guó)家包括德國(guó)、澳大利亞、南非、丹麥等國(guó)的頻率要求。電壓范圍超過他們的要求。關(guān)于認(rèn)證情況,所有的機(jī)型都已經(jīng)或者即將取得認(rèn)證報(bào)告。
風(fēng)電廠并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響,并網(wǎng)滲透率越來(lái)越大,影響也越來(lái)越重要,對(duì)前期方針工作要求越來(lái)越高,現(xiàn)在全球市場(chǎng)主要采用的仿真軟件大概這么幾種:PSS/E、PSLF、BPA等,針對(duì)這些國(guó)際要求,我們聯(lián)合第三方機(jī)構(gòu)開發(fā)出了我們自己的風(fēng)機(jī)模型,用于風(fēng)電廠的并網(wǎng)特性的研究。針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng),我們和電科院合作,作出了BPA模型仿真結(jié)果。
總結(jié),在研發(fā)工作中,我們進(jìn)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(fēng)險(xiǎn)。
謝謝!
主持人:大家對(duì)肖迪介紹的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)的內(nèi)容有沒有問題,我在這個(gè)行業(yè)里工作年頭比較長(zhǎng),之前是做第三方咨詢的,后來(lái)到了金風(fēng)科技,這個(gè)行業(yè)是這樣,對(duì)于可再生能源行業(yè),從心里講,廠家對(duì)電網(wǎng)公司都戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢的,電網(wǎng)公司的調(diào)度、電網(wǎng)的要求一提,廠家一天到晚趕緊做試驗(yàn),研究標(biāo)準(zhǔn),否則不讓你并網(wǎng),不讓并網(wǎng),就沒有錢了,我們談智能電網(wǎng),其實(shí)是雙向的,電網(wǎng)公司提并網(wǎng)導(dǎo)則,電網(wǎng)公司也要改善,對(duì)于設(shè)備制造商和風(fēng)電廠運(yùn)營(yíng)商來(lái)講,為了能夠更好的把風(fēng)電、太陽(yáng)能并上網(wǎng),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(jié)束。
謝謝大家!