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        雙饋異步風力發(fā)電機并網(wǎng)運行中的幾個熱點問題

        2021-11-12 16:09:42陳濤
        安防科技 2021年1期
        關鍵詞:風力發(fā)電機并網(wǎng)熱點

        陳濤

        摘要:目前來看,現(xiàn)有的能源資源已不能滿足當前社會發(fā)展的需要。在這種情況下,風能變得越來越普及,但風力發(fā)電有許多不穩(wěn)定因素,雙饋異步豐利發(fā)電機的存在短路現(xiàn)象。相關工作人員在一定情況下進一步加強風力發(fā)電機的供電問題管理,只有保證風力發(fā)電的質量和效益,才能促進社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

        關鍵詞:雙饋異步;風力發(fā)電機;并網(wǎng);問題;熱點;

        引言:

        由于風能具有分布廣泛的優(yōu)點,因此風能的有效發(fā)展得到各行各業(yè)的高度重視。目前來看,我國風電裝機量持續(xù)快速增長,風電的快速發(fā)展帶動了風電設備的快速發(fā)展。國產風電機組是風電機組市場的主要特征,科研人員的不斷努力,使中國風電機組的產能成為世界上的重中之重。然而,目前在風電網(wǎng)絡的運行方面仍然缺乏經(jīng)驗。以期提高現(xiàn)有風力發(fā)電機組的供電能力。由于中國人民的不斷努力,中國的風車發(fā)電機容量已成為現(xiàn)在能源發(fā)展的關鍵。然而,由于在連接風力發(fā)電機的過程中缺乏可比的經(jīng)驗,該技術存在瓶頸,為了滿足中國對新能源的需求,我們需要深入研究雙饋異步風力發(fā)電機組的網(wǎng)絡化運行控制策略和保護系統(tǒng)。目前來看,雙饋異步風力發(fā)電機的運行相關,以增加風車的導電能力。

        一、風力發(fā)電簡介

        風力發(fā)電機是風力發(fā)電的必要設備。市場上有許多類型的風車。根據(jù)風車的結構和風車的氣流,它可以分為兩種結構,垂直風機和水平風機。水平風機的風輪繞水平軸旋轉,由于水平風機葉片相對較小,在相同的輸出功率下,風機風扇比低速風機輕,垂直風電機組可以在沒有風力的情況下接收來自不同方向的風力,但垂直風電機組不能自動啟動,效率普遍較低。

        二、熱點問題分析

        1.三相平衡

        由于電源網(wǎng)絡三相短路,通過將三相電壓中斷,正負序電壓分量將被分解。網(wǎng)絡電壓允許長期穩(wěn)定。同時,由于網(wǎng)絡電壓不平衡,交流系統(tǒng)三相中的輸入將非常不平衡,這將導致直流母線電壓的波動,分配給電壓的雙頻率還會影響控制的精度。

        2.電壓降低和突然升高

        在正常情況下,輸出系統(tǒng)最有可能出現(xiàn)網(wǎng)絡錯誤,由于高壓端的對稱性故障,三相電壓可能會影響對稱性。另外,在高電壓密度的高電壓中,一些電壓會由于下降而突然下降。此外,由于電網(wǎng)電壓的突然升高和降低,這將導致電網(wǎng)電壓顯著增加。

        三、相關策略研究

        1.負載并網(wǎng)

        目前來看,雙饋發(fā)動機上的負載為三相狀態(tài)。同時,連接到充電電網(wǎng)可以有效地實現(xiàn)電流的并網(wǎng)。連接到供電網(wǎng)絡后,一般風力發(fā)電系統(tǒng)基本上有兩種運行模式。電源和電源線連接狀態(tài)為帶供電網(wǎng)絡的雙饋風電機組的狀態(tài)。負載連接到供電網(wǎng)絡后,風電系統(tǒng)的正常運行方式是雙饋電機空載運行。

        2.未連接到負荷網(wǎng)絡

        與負載門不同,在發(fā)電機定子側沒有負載,直接連接到電網(wǎng)中的發(fā)動機。在輸出電壓通過雙饋統(tǒng)計傳輸?shù)诫娋W(wǎng)之前,雙饋電機統(tǒng)計是指在電壓供應到電網(wǎng)之前,電源網(wǎng)絡斷開,并由旋轉系統(tǒng)進行處理。通過將電源網(wǎng)絡連接到發(fā)動機定子,將發(fā)動機直接連接到主電源,將電源連接到主電源,并在大型風車停車場上使用。市電電源的電源適用于大型風力發(fā)電廠。當雙發(fā)動機定子的電源未送至市電電源網(wǎng)絡時,發(fā)動機定子與市電電源網(wǎng)絡斷開,主要由轉子處理。

        3.變頻器控制方法

        在具有雙電源的雙電源系統(tǒng)中,交流和直流電壓轉換器為開關模式,耦合狀態(tài)主要由工作范圍決定。當設備處于超同步工作狀態(tài)時,轉子可以釋放能量,而無需通過直流連接,旋轉變換器執(zhí)行定向矢量控制方法。在直流母線電容器的直流電源中進行校正。因此,直流連接中的電壓增加。直流和交流狀態(tài)之間的轉換以及運行狀態(tài)的維護始終在雙饋電源系統(tǒng)中,由操作區(qū)域決定。無需通過直流鏈路實現(xiàn)轉子的能量利用,矢量控制采用旋轉外圍形式。直流母線電容器的直流電源將用于有效提高直流連接的電壓。同時,直流連接因放電而產生的容量將降低至兩端的電壓。在電源的實際運行過程中,必須有效確保運行穩(wěn)定性。當設備改變速度時,兩個變流器的工作模式將自動改變以適應當前的工作模式,兩個變流器的工作模式將自動改變?yōu)橄嚓P的工作模式。

        四、需要注意的問題

        為了滿足供電網(wǎng)絡在供電數(shù)量上出現(xiàn)故障時運行的要求,在風電技術研究的背景下,應考慮關注供電數(shù)量的新要求,除了執(zhí)行三相對稱故障的過渡外,還可以執(zhí)行由兩相電路終端和單相短路引起的不對稱故障向接地短路的過渡。電網(wǎng)電壓的三邊不平衡和諧波低階失真將導致與DFIG功率和電磁轉矩相關的有線網(wǎng)絡雙頻彈出,嚴重導致網(wǎng)絡不穩(wěn)定和風電機組離線。因此,為了消除或抑制由電流電壓不平衡引起的負面影響,可以設定許多控制目標,以實現(xiàn)DFIG的非有線操作??紤]到電網(wǎng)和風電機組的運行安全,應選擇穩(wěn)定的DFIG和恒定的電磁轉矩這兩個目標作為最實際的目標。故障電磁暫態(tài)過程中產生的定子磁鏈直流分量,相關工作人員需要同時對定子采取有效的抑制措施,同時考慮定子電壓流的動態(tài)。一般認為,當電網(wǎng)電壓不平衡時,電流控制系統(tǒng)相當有效,但進一步分析表明,不對稱故障發(fā)生和消失的動力學過程中存在無法控制的風險。當前閉環(huán)設計中嵌入的正負序分離的二階截止濾波器會削弱動態(tài)性能,并使應用程序的實現(xiàn)復雜化。在不引入任何相序停運環(huán)節(jié)的情況下,可精確調節(jié)直流和雙頻流量分量;這種結構能夠適應在原有資產負債表控制系統(tǒng)基礎上進行簡單的修正,具有較強的技術可行性。

        總結:

        簡而言之,由于電網(wǎng)改革,中國的電力行業(yè)發(fā)生了重大變化,目的是分析三相不平衡、電網(wǎng)電壓降低以及與電網(wǎng)異步發(fā)電機運行相關的一些問題突然增加這三個熱點問題。與實際網(wǎng)絡連接相關的問題,需要越來越深入的研究。為盡可能的提高質量和效率,相關技術人員需要在一定程度上進一步分析在電網(wǎng)上運行的風力渦輪機的故障,經(jīng)過研究,認為應仔細分析汽輪機機電網(wǎng)絡運行故障的原因,然后必須根據(jù)錯誤的原因和機制采取對策,以提高工作效率和網(wǎng)絡運行質量。

        參考文獻

        [1]崔楊,嚴干貴,李鴻博.聯(lián)網(wǎng)運行風力發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)建模方法綜述0東北電力大學學報,2012 (06) : 1-9.

        [2]鄭景文,劉鵬,李玉超.雙饋式風力發(fā)電機并網(wǎng)與解列控制及仿真研究D]電機與控制應用,2015 (05) ; 51-57

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