關(guān)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的低電壓穿越技術(shù)應(yīng)用發(fā)展情況分析

陳德強(qiáng)

大唐陜縣風(fēng)力發(fā)電有限責(zé)任公司

關(guān)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的低電壓穿越技術(shù)應(yīng)用發(fā)展情況分析

陳德強(qiáng)

大唐陜縣風(fēng)力發(fā)電有限責(zé)任公司

風(fēng)能作為一種新型的能源，它既不污染環(huán)境又可以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展，因此，對(duì)風(fēng)能的研究與運(yùn)用具有重要的價(jià)值，一方面擴(kuò)大能源供應(yīng)的途徑，另一方面對(duì)環(huán)境保護(hù)也帶來(lái)積極意義，基于此，本文主要分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)的低電壓穿越技術(shù)應(yīng)用，為后期研究提供有效的參考依據(jù)。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)；低電壓穿越技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展情況；分析

風(fēng)能是一種綠色的、清潔型的能源，同時(shí)還是一直非常有效的可再生的能源，風(fēng)能得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)還得到了人們的高度重視，社會(huì)上越來(lái)越多的人還是投以關(guān)注的目光。在分析實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，想要促使利用風(fēng)力能源服務(wù)于人們的生產(chǎn)以及生活實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)以及以及更加高效，本次研究重點(diǎn)分析了在雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)和永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中電網(wǎng)電壓跌落產(chǎn)生的影響，同時(shí)還對(duì)提高發(fā)電機(jī)組低電壓穿越能力的幾點(diǎn)針對(duì)性措施進(jìn)行了重點(diǎn)分析，同時(shí)還針對(duì)分析了風(fēng)機(jī)低電壓穿越能力檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀。

1 LVRT概念的分析

LVRT實(shí)際上指的是電網(wǎng)故障的存在或者電網(wǎng)故障的擾動(dòng)，都會(huì)直接導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)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(huì)導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組處于一個(gè)有效的不間斷的并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下，與此同時(shí)，還可以很好的改善系統(tǒng)，促使系統(tǒng)第一時(shí)間恢復(fù)正常情況，同時(shí)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(chǔ)上促使電網(wǎng)直接恢復(fù)正常的運(yùn)行，在這個(gè)低電壓時(shí)間段“穿越”的時(shí)候[1]。在實(shí)際工作中，如果存在電網(wǎng)電壓跌落，那么就會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出現(xiàn)一系列暫態(tài)的情況，那么就會(huì)促使發(fā)電機(jī)以及控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行受到嚴(yán)重的危害。對(duì)于風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的初期階段，在實(shí)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(shí)際的效果還沒(méi)有得到人們的重視以及關(guān)注。如果降低風(fēng)電的電網(wǎng)穿透率的時(shí)候，在系統(tǒng)發(fā)生故障或擾動(dòng)時(shí)系統(tǒng)會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)保護(hù)性切除進(jìn)行允許，促使風(fēng)機(jī)的安全得到最大限度地保證，同時(shí)還不會(huì)影響到系統(tǒng)，其中嚴(yán)重影響出現(xiàn)的幾率非常低。但是隨著社會(huì)的發(fā)展，不斷提高著風(fēng)電裝機(jī)容量，在實(shí)際工作中，風(fēng)機(jī)還是會(huì)在電網(wǎng)電壓跌落的時(shí)候采取退出式的方法完成有效的解列，在實(shí)際工作中，因?yàn)榇嬖诜浅ｏ@著的輸電網(wǎng)故障，那么就會(huì)直接造成大量的風(fēng)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(huì)導(dǎo)致大面積停電情況的存在，還會(huì)導(dǎo)致頻率穩(wěn)定問(wèn)題的出現(xiàn)。

2 LVRT技術(shù)的實(shí)現(xiàn)分析

（1）改造已建成風(fēng)電場(chǎng)

對(duì)于那部分已經(jīng)建成的風(fēng)電場(chǎng)，那么就需要第一時(shí)間滿(mǎn)足目前并網(wǎng)規(guī)則的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際工作中，改造風(fēng)電場(chǎng)，在實(shí)際工作中在分析目前實(shí)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(chǔ)上促使機(jī)端電壓恢復(fù)正常，完成可控串的安裝，完成風(fēng)電場(chǎng)機(jī)端輸出電流的補(bǔ)效限制，在上述的基礎(chǔ)上促使風(fēng)電場(chǎng)機(jī)端電壓得導(dǎo)明顯的提升，對(duì)于那部分有功功率的吸收過(guò)剩，在上述的基礎(chǔ)上促使高風(fēng)電場(chǎng)LVRT能力得導(dǎo)明顯的改善，完成超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置的安裝，在上述的基礎(chǔ)上促使風(fēng)電場(chǎng)機(jī)端電壓不斷升高[2]。

（2）雙饋感應(yīng)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(shí)際工作中，通過(guò)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(mǎn)足實(shí)際情況的需要，同時(shí)還可以促使DFIG機(jī)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(shí)際大小長(zhǎng)時(shí)間的處于一個(gè)穩(wěn)定平衡的狀態(tài)。除此之外，在實(shí)際工作中DFIG會(huì)存在不可以及時(shí)的輸出能量，還會(huì)產(chǎn)生能量累積情況，使用上述提到的技術(shù)就可以通過(guò)直流母線(xiàn)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(chǔ)上可以從根本上避免直流母線(xiàn)在操作的過(guò)程中存在過(guò)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(shí)現(xiàn)，也就是說(shuō)，其存在的LVRT能力非常的優(yōu)良，存在的缺點(diǎn)就是具有非常高的成本或者是存在非常復(fù)雜的控制。

②定子側(cè)電阻陣列保護(hù)分析。在DFIG定子與電網(wǎng)傳輸線(xiàn)之間陣列連接一系列與雙向交流開(kāi)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(kāi)關(guān)導(dǎo)通。如果到電網(wǎng)電壓下降被檢測(cè)得到，該阻抗經(jīng)過(guò)DFIG輸出的電流流過(guò)之后，在上述的基礎(chǔ)上促使DFIG定子端電壓得到提升，在上述的基礎(chǔ)上DFIG端電壓得到保證，促使其可以控制在超過(guò)一定數(shù)值范圍。

③轉(zhuǎn)子側(cè)Crowbar保護(hù)分析。可以被分成為被動(dòng)撬棒這種，同時(shí)還可以劃分為主動(dòng)撬棒這種。其中，被動(dòng)撬棒實(shí)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(huì)達(dá)到一定限值，之后對(duì)Crowbar進(jìn)行觸發(fā)，之后促使風(fēng)機(jī)得到保護(hù)。是被動(dòng)自我保護(hù)的一種。主動(dòng)撬棒在使用可關(guān)斷器件的基礎(chǔ)上[3]。在發(fā)電機(jī)需要保護(hù)的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致雙向開(kāi)關(guān)得到觸發(fā)，在實(shí)際工作中，需要轉(zhuǎn)變旁路電阻，在上述的基礎(chǔ)上完成轉(zhuǎn)子回路中的納入[4]。

3 結(jié)束語(yǔ)

本次研究在分析基本原理的基礎(chǔ)上，對(duì)于雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)和永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，電網(wǎng)電壓驟降所形成的影響非常的明顯，重點(diǎn)分析了風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，促使LVRT能力硬件措施得到明顯的提升，同時(shí)促使軟件策略得到改善，在分析目前實(shí)際情況的基礎(chǔ)上重點(diǎn)分析了風(fēng)機(jī)低電壓測(cè)試技術(shù)。得到以下結(jié)論：完成各種類(lèi)型的低成本的、高可靠性的、控制簡(jiǎn)單的保護(hù)裝置的研發(fā)，準(zhǔn)確定位未來(lái)LVRT技術(shù)的實(shí)際發(fā)展趨勢(shì)，除此之外，還需要在分析我國(guó)電網(wǎng)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，可以發(fā)揮非常顯著的實(shí)用價(jià)值，同時(shí)還存在非常顯著的學(xué)術(shù)價(jià)值，在未來(lái)肯定可以占據(jù)一個(gè)非常廣闊的使用市場(chǎng)。

[1]吳建明,魏毅立,吳振奎.雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其低電壓穿越技術(shù)的研究[J].電氣傳動(dòng)自動(dòng)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(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越技術(shù)研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2011,12（5）：7-10.

[3]牛晨光,劉觀起.雙饋感應(yīng)異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越技術(shù)改進(jìn)方法研究[J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2013,03（21）：377-380.