關(guān)于風力發(fā)電機的低電壓穿越技術(shù)應用發(fā)展情況分析

陳德強

大唐陜縣風力發(fā)電有限責任公司

關(guān)于風力發(fā)電機的低電壓穿越技術(shù)應用發(fā)展情況分析

陳德強

大唐陜縣風力發(fā)電有限責任公司

風能作為一種新型的能源，它既不污染環(huán)境又可以實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展，因此，對風能的研究與運用具有重要的價值，一方面擴大能源供應的途徑，另一方面對環(huán)境保護也帶來積極意義，基于此，本文主要分析風力發(fā)電機的低電壓穿越技術(shù)應用，為后期研究提供有效的參考依據(jù)。

風力發(fā)電機；低電壓穿越技術(shù)；應用；發(fā)展情況；分析

風能是一種綠色的、清潔型的能源，同時還是一直非常有效的可再生的能源，風能得到了廣泛的應用，同時還得到了人們的高度重視，社會上越來越多的人還是投以關(guān)注的目光。在分析實際情況的基礎上，想要促使利用風力能源服務于人們的生產(chǎn)以及生活實現(xiàn)更加科學以及以及更加高效，本次研究重點分析了在雙饋感應發(fā)電機和永磁直驅(qū)發(fā)電機系統(tǒng)中電網(wǎng)電壓跌落產(chǎn)生的影響，同時還對提高發(fā)電機組低電壓穿越能力的幾點針對性措施進行了重點分析，同時還針對分析了風機低電壓穿越能力檢測技術(shù)的實際發(fā)展現(xiàn)狀。

1 LVRT概念的分析

LVRT實際上指的是電網(wǎng)故障的存在或者電網(wǎng)故障的擾動，都會直接導致風電場并網(wǎng)點電壓產(chǎn)生跌落的情況，在產(chǎn)生跌落之后，在一定電壓跌落范圍之內(nèi)就會導致風電機組處于一個有效的不間斷的并網(wǎng)運行狀態(tài)下，與此同時，還可以很好的改善系統(tǒng)，促使系統(tǒng)第一時間恢復正常情況，同時還可以發(fā)揮非常積極的作用，其發(fā)揮的意義是不可或缺的，在上述的基礎上促使電網(wǎng)直接恢復正常的運行，在這個低電壓時間段“穿越”的時候[1]。在實際工作中，如果存在電網(wǎng)電壓跌落，那么就會導致風機出現(xiàn)一系列暫態(tài)的情況，那么就會促使發(fā)電機以及控制系統(tǒng)的正常運行受到嚴重的危害。對于風力發(fā)電發(fā)展的初期階段，在實際工作中，有效的使用LVRT技術(shù)，可以發(fā)揮非常顯著的效果，但是其實際的效果還沒有得到人們的重視以及關(guān)注。如果降低風電的電網(wǎng)穿透率的時候，在系統(tǒng)發(fā)生故障或擾動時系統(tǒng)會對風機保護性切除進行允許，促使風機的安全得到最大限度地保證，同時還不會影響到系統(tǒng)，其中嚴重影響出現(xiàn)的幾率非常低。但是隨著社會的發(fā)展，不斷提高著風電裝機容量，在實際工作中，風機還是會在電網(wǎng)電壓跌落的時候采取退出式的方法完成有效的解列，在實際工作中，因為存在非常顯著的輸電網(wǎng)故障，那么就會直接造成大量的風電切除情況的存在，并且直接造成系統(tǒng)潮流出現(xiàn)大幅的轉(zhuǎn)變，還會導致大面積停電情況的存在，還會導致頻率穩(wěn)定問題的出現(xiàn)。

2 LVRT技術(shù)的實現(xiàn)分析

（1）改造已建成風電場

對于那部分已經(jīng)建成的風電場，那么就需要第一時間滿足目前并網(wǎng)規(guī)則的實際標準，在實際工作中，改造風電場，在實際工作中在分析目前實際情況得到，整合資料之后發(fā)現(xiàn)有以下幾種方案可以備選擇：在上述的基礎上促使機端電壓恢復正常，完成可控串的安裝，完成風電場機端輸出電流的補效限制，在上述的基礎上促使風電場機端電壓得導明顯的提升，對于那部分有功功率的吸收過剩，在上述的基礎上促使高風電場LVRT能力得導明顯的改善，完成超導儲能裝置的安裝，在上述的基礎上促使風電場機端電壓不斷升高[2]。

（2）雙饋感應發(fā)電系統(tǒng)

①電網(wǎng)側(cè)串聯(lián)額外的變換器分析。在實際工作中，通過電網(wǎng)側(cè)串聯(lián)變換器電網(wǎng)側(cè)串聯(lián)額外的變換器技術(shù)的使用，可以滿足實際情況的需要，同時還可以促使DFIG機組LVRT能力得到明顯的提升。上述提到的電網(wǎng)側(cè)串聯(lián)變換器，其有效的使用可以促使DFIG定子電壓的實際大小長時間的處于一個穩(wěn)定平衡的狀態(tài)。除此之外，在實際工作中DFIG會存在不可以及時的輸出能量，還會產(chǎn)生能量累積情況，使用上述提到的技術(shù)就可以通過直流母線環(huán)節(jié)將這部分能量完成電網(wǎng)方向的傳輸，在上述的基礎上可以從根本上避免直流母線在操作的過程中存在過高電壓情況。上述提到的結(jié)構(gòu)可以促使零電壓穿越的有效實現(xiàn)，也就是說，其存在的LVRT能力非常的優(yōu)良，存在的缺點就是具有非常高的成本或者是存在非常復雜的控制。

②定子側(cè)電阻陣列保護分析。在DFIG定子與電網(wǎng)傳輸線之間陣列連接一系列與雙向交流開關(guān)并聯(lián)的電阻。如果電網(wǎng)電壓趨于正常，在正常的情況下，就可以得到全部的交流開關(guān)導通。如果到電網(wǎng)電壓下降被檢測得到，該阻抗經(jīng)過DFIG輸出的電流流過之后，在上述的基礎上促使DFIG定子端電壓得到提升，在上述的基礎上DFIG端電壓得到保證，促使其可以控制在超過一定數(shù)值范圍。

③轉(zhuǎn)子側(cè)Crowbar保護分析?？梢员环殖蔀楸粍忧税暨@種，同時還可以劃分為主動撬棒這種。其中，被動撬棒實質(zhì)上指的是轉(zhuǎn)子電路中，晶閘管SCR元件的有效使用，一般情況下，在電網(wǎng)出現(xiàn)故障之后，就會達到一定限值，之后對Crowbar進行觸發(fā)，之后促使風機得到保護。是被動自我保護的一種。主動撬棒在使用可關(guān)斷器件的基礎上[3]。在發(fā)電機需要保護的時候，會導致雙向開關(guān)得到觸發(fā)，在實際工作中，需要轉(zhuǎn)變旁路電阻，在上述的基礎上完成轉(zhuǎn)子回路中的納入[4]。

3 結(jié)束語

本次研究在分析基本原理的基礎上，對于雙饋感應風力發(fā)電機和永磁直驅(qū)發(fā)電機來說，電網(wǎng)電壓驟降所形成的影響非常的明顯，重點分析了風機系統(tǒng)，促使LVRT能力硬件措施得到明顯的提升，同時促使軟件策略得到改善，在分析目前實際情況的基礎上重點分析了風機低電壓測試技術(shù)。得到以下結(jié)論：完成各種類型的低成本的、高可靠性的、控制簡單的保護裝置的研發(fā)，準確定位未來LVRT技術(shù)的實際發(fā)展趨勢，除此之外，還需要在分析我國電網(wǎng)實際情況的基礎上，可以發(fā)揮非常顯著的實用價值，同時還存在非常顯著的學術(shù)價值，在未來肯定可以占據(jù)一個非常廣闊的使用市場。

[1]吳建明,魏毅立,吳振奎.雙饋風力發(fā)電機組及其低電壓穿越技術(shù)的研究[J].電氣傳動自動化,2011,02（2）：19-22.

[2]王興貴,夏巖,馬呈霞,鄭偉.基于TS模糊控制的雙饋風力發(fā)電機低電壓穿越技術(shù)研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2011,12（5）：7-10.

[3]牛晨光,劉觀起.雙饋感應異步風力發(fā)電機組的低電壓穿越要求及技術(shù)分析[J].電網(wǎng)與清潔能源,2011,08（8）：77-83.

[4]劉慧敏,王桂英,董鶴楠.雙饋型風力發(fā)電機組低電壓穿越技術(shù)改進方法研究[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學學報,2013,03（21）：377-380.