摘要：風(fēng)能資源是一種清潔、環(huán)保、無污染的綠色能源，其開發(fā)利用的潛力很大，對(duì)我國(guó)能源的可持續(xù)開發(fā)具有重要的意義。國(guó)家對(duì)于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的建設(shè)也給與了高度的重視，還相應(yīng)出臺(tái)了一系列的政策來扶持風(fēng)電資項(xiàng)目的開發(fā)。但是，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中也出現(xiàn)過一些不穩(wěn)定因素，例如風(fēng)電機(jī)組發(fā)生大規(guī)模脫網(wǎng)的事故，突發(fā)的事故不但使電網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)荷突然降低，還導(dǎo)致了大量無功功率的產(chǎn)生，使電網(wǎng)頻率產(chǎn)生波動(dòng)。在這樣的背景下，本文主要分析了大規(guī)模風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)的原因，指出了解決大規(guī)模風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)問題的對(duì)策，可供參考。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng);原因;對(duì)策

1大規(guī)模風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)的原因分析

大規(guī)模風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)是由多種原因造成的，是很多問題長(zhǎng)期積累的結(jié)果，這些問題的集中爆發(fā)給電網(wǎng)系統(tǒng)造成了很大的危害。大規(guī)模風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)的原因主要有以下幾個(gè)方面。

1.1不具備低電壓穿越能力

對(duì)于運(yùn)行中的風(fēng)電機(jī)組來說，如果不具備低電壓穿越能力，那么風(fēng)機(jī)很可能會(huì)面臨大規(guī)模脫網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)，這是風(fēng)電機(jī)組發(fā)生脫網(wǎng)事故的主要因素。如今，投入運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組由于研發(fā)時(shí)間較早，相關(guān)技術(shù)還不夠成熟，因此大多數(shù)都不具備面臨電網(wǎng)電壓下降時(shí)的低電壓穿越能力。當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓突然下降到正常電壓的百分之七十的時(shí)候，便會(huì)出現(xiàn)風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)現(xiàn)象。也有一些風(fēng)電機(jī)組經(jīng)過技術(shù)改造具備了一定的低電壓穿越能力，但是由于沒有經(jīng)過實(shí)驗(yàn)論證，同時(shí)也缺乏權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)其低穿效果的檢測(cè)，因此風(fēng)電機(jī)組還是會(huì)有發(fā)生脫網(wǎng)的隱患。

1.2不具備足夠的無功調(diào)節(jié)能力

對(duì)于很多風(fēng)電機(jī)組來說，不具備足夠的無功調(diào)節(jié)能力，尤其是動(dòng)態(tài)無功調(diào)節(jié)，無功補(bǔ)償裝置的響應(yīng)過慢，通常需要幾分鐘，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電網(wǎng)運(yùn)行的需求。在此情況下，如果風(fēng)電機(jī)組發(fā)生了低電壓穿越失敗的問題，就會(huì)造成機(jī)組脫網(wǎng)的問題。此時(shí)系統(tǒng)電壓會(huì)急劇上升，由于風(fēng)電機(jī)組具有過電壓保護(hù)的動(dòng)作，也會(huì)隨之而脫網(wǎng)，故障的范圍就進(jìn)一步擴(kuò)大，造成大規(guī)模機(jī)組脫網(wǎng)問題的出現(xiàn)。目前，很多風(fēng)電機(jī)組都沒有動(dòng)態(tài)無功調(diào)節(jié)的能力，都處于定功率因數(shù)的運(yùn)行狀態(tài)下。如果需要調(diào)整系統(tǒng)中的無功電壓，就需要利用無功補(bǔ)償裝置。但是，大多數(shù)的無功補(bǔ)償裝置發(fā)出的功率還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到補(bǔ)償范圍的要求，還需要對(duì)補(bǔ)償?shù)臅r(shí)間進(jìn)行提高，因此，有時(shí)無法滿足電網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)電壓進(jìn)行調(diào)整的要求。目前大多數(shù)投入商業(yè)運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)采用的是MCR型無功功率補(bǔ)償裝置，通俗的講就是電磁電抗器，該設(shè)備對(duì)動(dòng)態(tài)無功調(diào)節(jié)速率可以達(dá)到100ms以上，但是依舊不能滿足風(fēng)電場(chǎng)的快速調(diào)壓要求，因?yàn)殡娋W(wǎng)系統(tǒng)的電壓變化具有不可預(yù)知性，所以對(duì)無功補(bǔ)償裝置的反映速率有較高的要求。此外，很多無功補(bǔ)償裝置在容量配置方面也不能達(dá)到要求，在無功調(diào)節(jié)方面缺乏連續(xù)性，調(diào)節(jié)的速度也較慢，不能滿足風(fēng)電機(jī)組無功調(diào)節(jié)的需要。

1.3缺乏電網(wǎng)適應(yīng)性

很多風(fēng)電機(jī)組不能很好地適應(yīng)電網(wǎng)的需求，缺乏電網(wǎng)適應(yīng)性，這也可能導(dǎo)致機(jī)組脫網(wǎng)的問題出現(xiàn)。這主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，機(jī)組配置不能滿足電網(wǎng)需要，在保護(hù)配置和定值整定方面不能滿足電網(wǎng)運(yùn)行需要。此外，很多機(jī)組本身就存在著質(zhì)量問題，設(shè)備的性能和質(zhì)量有待提高，在異常保護(hù)定值的設(shè)定方面也不夠規(guī)范，過于重視機(jī)組本身的保護(hù)，而對(duì)系統(tǒng)的安全問題缺乏考慮，導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組的涉網(wǎng)保護(hù)與電網(wǎng)保護(hù)相互沖突，導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組不能低于擾動(dòng)，這種原因也容易造成風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)的問題。第二，在變壓器的安裝上，風(fēng)電場(chǎng)的升壓變壓器的接頭位置不合理，不能與箱式變壓器的接頭位置相匹配。

1.4在風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)管理上出現(xiàn)問題

當(dāng)前，風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)行管理都會(huì)面臨著諸多問題，在實(shí)際的管理層面與標(biāo)準(zhǔn)都存在著一定的差距。例如，風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行以及檢修人員的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)水平不高，使電氣設(shè)備的發(fā)生誤操作事故，平時(shí)對(duì)設(shè)備的巡檢以及維護(hù)不到位等都加大了風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)脫網(wǎng)事故的概率。

1.5風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)方面存在問題

在很多風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的各環(huán)節(jié)中，都存在著這樣那樣的問題，在建設(shè)與管理上不能達(dá)到常規(guī)電源的水平。例如，如果風(fēng)電場(chǎng)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，在設(shè)計(jì)的要求以及標(biāo)準(zhǔn)上不夠統(tǒng)一，就容易導(dǎo)致機(jī)組脫網(wǎng)的故障。近年來，很多的機(jī)組脫網(wǎng)問題都源于設(shè)備問題。

2解決風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)的有效對(duì)策分析

2.1采取技術(shù)受到改進(jìn)風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力

風(fēng)電機(jī)則應(yīng)該具備的低電壓穿越能力，我國(guó)的相關(guān)技術(shù)部門已經(jīng)制定了明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在建和投入運(yùn)營(yíng)的風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)該在國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求下對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行低電壓穿越能力的技術(shù)改造工作，同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組的低穿能力調(diào)試工作，并且對(duì)其效果進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)試工作。通過聘請(qǐng)權(quán)威的測(cè)試機(jī)構(gòu)來制定合格的檢測(cè)報(bào)告，并將測(cè)試結(jié)果及時(shí)上報(bào)電網(wǎng)調(diào)度部門。

2.2提高無功補(bǔ)償裝置的性能

應(yīng)當(dāng)提高無功補(bǔ)償裝置的性能，設(shè)施合理的容量配置，并確保它的響應(yīng)速率能夠滿足電網(wǎng)的需要。所以，要對(duì)無功補(bǔ)償裝置的性能和狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確地檢測(cè)，如果不能滿足需要就必須進(jìn)行整改。對(duì)于無功補(bǔ)償裝置利用中的具體指標(biāo)，如最大容性和感性無功容量等，要通過專題分析的形式確定，并遵循平衡的原則，合理地進(jìn)行分層與分區(qū)，分門別類地對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行確定。

2.3提升風(fēng)電機(jī)組適應(yīng)電網(wǎng)的能力

應(yīng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組適應(yīng)電網(wǎng)的能力做適當(dāng)提升，通過對(duì)設(shè)備參數(shù)以及保護(hù)定制的調(diào)整，避免風(fēng)機(jī)的變流器保護(hù)定制與低電壓穿越能力相互影響，使多種偏壓的保護(hù)頻率都能夠與電網(wǎng)相適應(yīng)，避免出現(xiàn)脫網(wǎng)故障，還應(yīng)該在風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中加裝自動(dòng)電壓控制設(shè)備，避免因電網(wǎng)出現(xiàn)小范圍電壓波動(dòng)而引起的風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)現(xiàn)象。

2.4應(yīng)用自動(dòng)電壓控制設(shè)備

應(yīng)當(dāng)在風(fēng)電機(jī)組中應(yīng)用自動(dòng)電壓控制設(shè)備，通過建立電壓控制系統(tǒng)避免電壓不穩(wěn)的問題出現(xiàn)，有效避免機(jī)組脫網(wǎng)。

2.5其他措施

（1）應(yīng)當(dāng)積極研究與開發(fā)風(fēng)電場(chǎng)匯集系統(tǒng)，并加強(qiáng)小電流接地系統(tǒng)的研究，及時(shí)地對(duì)現(xiàn)有的風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行改造與完善，通過風(fēng)電場(chǎng)匯集系統(tǒng)和小電流接地系統(tǒng)的應(yīng)用，可以有效控制故障，防止出現(xiàn)大規(guī)模的風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)。

（2）應(yīng)當(dāng)制定出詳細(xì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與準(zhǔn)入制度，并加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的管理，并定期組織教育和培訓(xùn)活動(dòng)，使每一位技術(shù)人員都能夠明確工作的要求和相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，更好地做好風(fēng)電機(jī)組的日常管理與維護(hù)。

結(jié)語：風(fēng)電機(jī)組存在大范圍脫網(wǎng)事故的隱患給風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行工作敲響了警鐘，同時(shí)也給相關(guān)技術(shù)人員上了一堂意義深刻的安全課。只有保證風(fēng)電場(chǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，才能夠促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步的發(fā)展。總之，要準(zhǔn)確分析機(jī)組脫網(wǎng)問題出現(xiàn)的原因，找出有針對(duì)性的解決對(duì)策，并加強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)的安全管理，確保風(fēng)電機(jī)組的安全運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：?；ⅲ?991.09.30），性別：男;籍貫：山西忻州;民族：漢;學(xué)歷：本科;職稱：助理工程師;職務(wù)：風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人;研究方向：繼電保護(hù)及風(fēng)電機(jī)組故障診斷;單位：晉能清潔能源風(fēng)力發(fā)電有限責(zé)任公司;郵編：030000.

晉能清潔能源風(fēng)力發(fā)電有限責(zé)任公司，山西太原?030000