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(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)電機組的特性,以下為詳細內(nèi)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(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)電機組的特性:首先,請大家看一下金風(fēng)封建風(fēng)電機組拓撲結(jié)構(gòu),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(fēng)電接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定,首先風(fēng)電場數(shù)據(jù)的上傳與下發(fā),對控制的要求有對并網(wǎng)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(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)在越來越重視仿真與建模的要求,以及風(fēng)機保護和認證情況。
我們對有功控制的解決方案,對于風(fēng)電廠機的有功控制,采取能量管理平臺,根據(jù)電網(wǎng)調(diào)整風(fēng)機有功輸出,同時,要考慮到風(fēng)機整體壽命以及安全運行。這套系統(tǒng)可以完成對風(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(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,能迅速恢復(fù)到正常的有功輸出。
對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80兆瓦之間的時間,電網(wǎng)的要求是8分鐘,可以在15秒到10分鐘之內(nèi)進行調(diào)節(jié)。
對于無功控制,金風(fēng)的風(fēng)電機組為滿足全球無功曲線的要求,選擇適當(dāng)時間擴大功率因素范圍,可以做到0.9,一般設(shè)置為0.95。傳統(tǒng)的無功控制是通過集中無功補償來補償整個風(fēng)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(fēng)機多余的無功能力補償整個風(fēng)電廠的無功損耗,我們研發(fā)了一套裝置,來調(diào)動風(fēng)機無功能力,從而補償風(fēng)機下面以及線路和組件的無功損耗。同時,接受調(diào)度的命令,穩(wěn)定并網(wǎng)點無功和電壓。這套裝置具有調(diào)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(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)對風(fēng)電廠的要求,提的比較多的是鼓掌穿越,金風(fēng)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(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時,低壓側(cè)會感覺到電壓降低,基側(cè)和偶側(cè)是相對獨立的,電壓降低后,基側(cè)不會發(fā)生任何變化,導(dǎo)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(fù)功率平衡,當(dāng)故障消除后,電壓會非常快的恢復(fù),由于我們是基偶控制,有功也會迅速的恢復(fù)。在當(dāng)初電網(wǎng)還沒有對低電壓穿越提出要求時,我們已經(jīng)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(fēng)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(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),我們做過測試,風(fēng)電場的穩(wěn)定性滿足要求。關(guān)于風(fēng)機的繼電保護,都是按照全球并網(wǎng)導(dǎo)則最大標(biāo)準(zhǔn)選取器件,從而滿足全球市場的需求。頻率范圍在47.5-52之間能正常運行,滿足國標(biāo),同時,也滿足所有主要風(fēng)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(guān)于認證情況,所有的機型都已經(jīng)或者即將取得認證報告。
風(fēng)電廠并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響,并網(wǎng)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(gòu)開發(fā)出了我們自己的風(fēng)機模型,用于風(fēng)電廠的并網(wǎng)特性的研究。針對國內(nèi)市場,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。
謝謝!
主持人:大家對肖迪介紹的風(fēng)機并網(wǎng)的內(nèi)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(fēng)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(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,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,對于設(shè)備制造商和風(fēng)電廠運營商來講,為了能夠更好的把風(fēng)電、太陽能并上網(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!