張仁海

摘 要：隨著我國發(fā)展理念的轉(zhuǎn)變，我國的電力部門在電力生產(chǎn)的過程中加強了對于風電資源的開展以及利用。隨著風力發(fā)電規(guī)模的進一步擴大，如何實現(xiàn)風力發(fā)電并網(wǎng)穩(wěn)定性的提升，成為電力部門亟待解決的問題。本文基于此，分析探討了風電機組低電壓穿越能力影響因素。

關(guān)鍵詞：風電機組；低電壓；穿越能力；影響因素

中圖分類號：TM315 文獻標識碼：A

隨著我國工業(yè)化、城市化水平的不斷提升，社會發(fā)展對于電力資源的需求量日漸提升，而我國的電力企業(yè)為實現(xiàn)電力資源的高效供應，加大了風力發(fā)電工作的開展。近年來，我國的風電機組在運行時出現(xiàn)了因低電壓穿越能力不足而導致的風機大面積脫網(wǎng)事件，阻礙了電力企業(yè)謀求更高的經(jīng)濟利潤以及社會效益。本文基于此，分析探討影響風電機組穿越能力的因素，并就相關(guān)問題的解決措施進行分析。

一、實驗概述

為了論述風電機組低電壓穿越能力影響因素，筆者展開了相關(guān)的實驗，并對56臺風電機組低電壓穿越狀況進行了測試，從而以此為基礎(chǔ)對影響因素進行了解。目前，影響到風電機組穿越能力的影響因素分為3類，分別是：軟件控制、管理因素、硬件問題、控制策略缺陷。關(guān)于這三大因素的影響，筆者進行了下述的總結(jié)。

二、軟件控制、管理因素

在開展風電機組低電壓穿越能力影影響因素分析作業(yè)時，實驗人員發(fā)現(xiàn)誘發(fā)該類問題最主要的因素在于軟件控制、管理問題。一般而言，該因素對于風電機組運行能力的影響主要在兩個方面：軟件版本管理、保護定值設(shè)置管理。對此，筆者進行了下述的總結(jié)。

1.軟件版本控制

基于我國社會生產(chǎn)、生活對于電力資源需求量日漸增多，而風電資源在生產(chǎn)時具有成本低、綠色、環(huán)保等多種特點，我國的電力企業(yè)加強了對于風電的發(fā)展。但是在這樣的狀況下，我國的風電場管理水平確較為落后，管理方法較為粗獷。

此外，風電企業(yè)在運行時無法對風機的軟件版本進行控制，故而導致風電機組在運行時無法就實際的風場狀況進行調(diào)節(jié)，故而導致風電機組的低電壓穿越能力無法適應電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。此外，我國的風電企業(yè)所使用的機組型號較為老舊，部分機組設(shè)備無法滿足實際電力生產(chǎn)的需要，而電力企業(yè)往往只注重經(jīng)濟利潤，而忽視了對于并網(wǎng)機組功能的更新，故而導致軟件版本較為落后，不可避免地促使機組的低電壓穿越能力降低。

2.保護定值的設(shè)置、管理

此外，電力企業(yè)在借助風電機組進行風電資源生產(chǎn)時，機組的生產(chǎn)廠家往往會依據(jù)機組設(shè)備的運行狀況以及實際環(huán)節(jié)，而對其控制、保護值進行有效的更新、更改工作。但在具體的操作環(huán)節(jié)，由于廠家缺乏全面的考量，進而導致機組的低電壓穿越能力受到一定程度的影響，出現(xiàn)下降的趨勢。

一般而言，風電機組在大功率工況下進行參數(shù)修改時，其在修改作業(yè)時普遍存在機組功率響應異常的狀況。以“有功功率恢復速率”參數(shù)的修改為例，將改參數(shù)由100%修改為80%時。機組的響有功功率輸出出現(xiàn)了持續(xù)10s的震蕩，隨后才得到恢復（圖1）。事實上，該測試作業(yè)在開展時普遍存在多種類似的狀況，為此廠家在進行修改作業(yè)時，需要通過縝密的試驗后再開展，并對定值、軟件更新工作進行全面的考慮。

三、硬件問題

目前，我國的風電機組在運行時普遍存在較多的硬件設(shè)備，諸如直流母排保護電路、轉(zhuǎn)直流母排保護電路組合等。而各機組硬件設(shè)備在運行時普遍能夠?qū)﹄娐愤M行保護，尤其是在電壓跌落階段。

一般情況下，不同類別的硬件電路在運行時都能夠?qū)崿F(xiàn)機組電壓跌落使得穿越工作。通過相關(guān)的測試分析可以得知：機組在運行時往往會受控制策略、風況等因素的影響，而由硬件設(shè)備導致的風電機組設(shè)備低電壓穿越能力問題的原因主要分為下述幾個類別：一是系統(tǒng)的UPS功能遭到屏蔽；二是環(huán)積碳等硬件維護不到位。

基于此，為了解決由于硬件問題導致的風電機組低電壓穿越能力降低的問題，電力企業(yè)需要在日常的作業(yè)過程中加強對于風電機組設(shè)備系統(tǒng)的定期維護工作，并就對維護人員的專業(yè)性以及職業(yè)道德進行培訓，規(guī)避及不報故障、不停機等問題的出現(xiàn)。確保因為風電網(wǎng)絡機組故障問題導致的低電壓穿越能力不足問題得到有效的解決。

四、控制策略缺陷

所謂的控制策略缺陷，主要分為兩大類，分別是：變流控制策略缺陷、主控控制策略缺陷。事實上，這兩種缺陷問題的出現(xiàn)往往導致風電機組在運行時出現(xiàn)低電壓穿越能力受損的狀況。關(guān)于控制策略缺陷導致的問題，筆者進行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如下。

一般而言，變流控制缺陷的出現(xiàn)往往會導致機組缺乏低電壓穿越的能力，阻礙了機組開展625 ms電壓跌落工作的開展。而主控控制策略缺失則會導致電力系統(tǒng)的有功恢復曲線不合格，最終導致“三相電壓不平衡”、“諧波過大”等故障問題的出現(xiàn)，其嚴重時還會導致脫網(wǎng)等問題的出現(xiàn)。相關(guān)的工作實踐顯示：上述的故障主要出現(xiàn)在風電機組運行早期，或者是機組多為進口的狀況下。此外，廠家在開展相關(guān)作業(yè)時普遍存在技術(shù)管理、推廣力度的差異性，進而導致并網(wǎng)機組在運行時出現(xiàn)該類故障，降低設(shè)備系統(tǒng)的運行效率。

隨著時代的發(fā)展以及科學技術(shù)的進步，我國的風電機組廠家在作業(yè)時加強了對于風電機組低電壓穿越技術(shù)的高效把握，并將其廣泛的運用在各機組的試驗工作中，從而實現(xiàn)了風力機組運行效率以及質(zhì)量的提升，降低了低電壓穿越能力受損故障的降低。并隨著各機型低電壓穿越功能形式試驗的完成，風電機組低電壓穿越技術(shù)日趨成熟，此類型故障發(fā)生概率大大降低。

結(jié)語

為了進一步促進我國電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，滿足我國社會發(fā)展的需要，我國的電力企業(yè)加強了對于風電事業(yè)的發(fā)展。本文基于此，分析探討了影響風電機組低電壓穿越能力的三大因素，分別是：軟件控制、管理因素（軟件版本控制、保護定值的設(shè)置、管理）、硬件問題、控制策略缺陷。筆者認為，隨著相關(guān)措施的落實到位，我國的風電機組運行效率以及質(zhì)量必將獲得長足的發(fā)展，并由此滿足社會發(fā)展的用電需求，促進更高的經(jīng)濟效益以及社會利潤的取得。

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