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集中式风电场LVRT支持系统
【日期】 2012年1月5日   【浏览】 [4467]
 
 
1.综述
电网发生短路故障时,造成风电场并网点的电压跌落,在短路故障未排除期间,属低电压工况,我国大多投运的风电场不具备在此工况下持续运行的能力(低电压穿越运行LVRT),出于对风电机自身的保护,极易出现大面积停机脱网的现象,给电网的稳定造成不利的影响,严重时会导致电网崩溃。
国家电网于2009年12月份对风电场低电压穿越能力作出了明确的规定,不具备LVRT功能,不予以并网许可。国家电网Q/GDW 392-2009《风电场接入电网技术规定》中第8条“风电场低电压穿越”描述:


A.风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms的能力;
B.风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时,风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运行。
 
2.集中式风电场LVRT支持系统(CLSS)
亚美游AMG88研发的集中式风电场LVRT支持系统(CLSS),相对目前常用的针对每台风机所采用的“Crowbar”的分布式LVRT方案,有着显著的优势:
A. 以维持或重建机端电压为设计目标;
B. 以维持有功平衡为设计目标;
C. 网故障恢复时,可立即向电网输送有功功率,无磁场重建过程。
D. LVRT支持系统投入时间短,小于20ms,风电机的激磁磁场衰减较小,有利于在低电压期间重建机端电压;
E. 适用各种风电机组;容量可调整,可积木式升级;并网点低电压期间,CLSS在汇集线LVRT-A侧保持电流、电压维持电网故障前水平,实现风电场LVRT,不涉及到风电机内部结构改动;
F. 集中式结构,串联安装在风电场开关站进线断路器和升压变之间,施工范围小,运维简易;CLSS方案对绝大多数风电场都适用。

3.CLSS工作原理

CLSS的原理核心为“串联动态负载阻抗补偿方式”:正常工作时,“主开关”处于“合”状态,通过测量汇集线上的电流电压信号,CLSS控制器监视并网点电压状态,每隔1s,按欧姆定律用测得的电压除以电流计算出相应的“即时等效负载阻抗”值,并以与该“即时等效负载阻抗”值全等的原则更新补偿阻抗的调整策略。串联动态阻抗补偿维持风电场汇集线电压、电流不变,功率也不变!CLSS可以使得风电场的“有功恢复”速度达到极致。
4.主要参数指标
系统电压等级:10Kv、35kV;
系统容量:可多级扩展,最大为100MW,典型为50MW;
LVRT支持功能启动时间:小于20ms;
LVRT支持时间:不小于2s;
LVRT支持功能退出操作时间:小于20ms;
有功功率维持精度:不大于6.25% 。
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