風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)原因與處理對(duì)策探討

楊明洙

摘 要：現(xiàn)階段，我國(guó)大力發(fā)展綠色能源，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。將風(fēng)電機(jī)組并入電網(wǎng)以后，實(shí)現(xiàn)了能源的穩(wěn)定供給，這項(xiàng)工作對(duì)于促進(jìn)能源的綠色化和可持續(xù)化利用有著積極的意義。在實(shí)際的發(fā)電過程中，由于多種因素的影響，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)現(xiàn)象，技術(shù)人員應(yīng)該針對(duì)可能產(chǎn)生的原因制定合理的解決對(duì)策，保證供電的穩(wěn)定性。文章就風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)原因與處理對(duì)策進(jìn)行了詳細(xì)的討論。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電機(jī)組；脫網(wǎng)原因；處理對(duì)策

1 大規(guī)模風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)原因

脫網(wǎng)現(xiàn)象是一個(gè)長(zhǎng)期累積的過程，并不是突然之間產(chǎn)生的結(jié)果，脫網(wǎng)現(xiàn)象的出現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成了較大的影響，導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)的原因有多種，主要包括以下幾個(gè)方面：

1.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低壓穿越能力缺失

如果風(fēng)電機(jī)組在并網(wǎng)的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，如果低壓穿越能力不足，會(huì)出現(xiàn)機(jī)組脫網(wǎng)現(xiàn)象。目前，很大一部分風(fēng)電機(jī)組都不具有低壓穿越能力，當(dāng)系統(tǒng)電壓約為額定電壓的百分之七十時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)脫網(wǎng)。個(gè)別風(fēng)電場(chǎng)嘗試建立低壓穿越能力，但是調(diào)試并沒有取得成功，所以，當(dāng)發(fā)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)組脫網(wǎng)。由于多數(shù)風(fēng)機(jī)并沒有低電壓穿越能力，風(fēng)機(jī)的主要控制與調(diào)節(jié)參數(shù)、變流設(shè)備的定值不能與低電壓穿越能力相匹配，還有一些風(fēng)電機(jī)組盡管具有相應(yīng)的低電壓穿越能力，但是沒有經(jīng)過專業(yè)檢測(cè)部門的檢測(cè)以及認(rèn)證，一些低電壓穿越能力僅適用于三相對(duì)稱的電壓。如果一些電網(wǎng)中經(jīng)常出現(xiàn)不對(duì)稱的電壓降，則電壓下降為原來(lái)的百分之八十。

1.2 無(wú)功調(diào)節(jié)能力不足

很多設(shè)備并不具有充足的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，包括動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，導(dǎo)致無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備不夠靈敏，反應(yīng)時(shí)間很長(zhǎng)，有時(shí)甚至大于幾分鐘，不能夠保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。如果在這樣的條件下風(fēng)電機(jī)組低壓穿越不成功，則會(huì)導(dǎo)致機(jī)組脫網(wǎng)。脫網(wǎng)發(fā)生以后，電壓數(shù)值迅速升高，基于設(shè)備的過電壓保護(hù)程序，電機(jī)就會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，出現(xiàn)脫網(wǎng)。現(xiàn)階段，大部分風(fēng)電機(jī)組不具備動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)功能，基本都是在功率因數(shù)恒定的狀態(tài)下工作，一旦將程序中的電壓值進(jìn)行調(diào)整，就要利用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，可是，很多無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備由于容量不足，不能很好的發(fā)揮作用，調(diào)節(jié)速度較慢，不能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。在調(diào)壓的速度方面，一些風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備選用MCR，MCR就是抵抗電抗設(shè)備，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)速度極快，通常大于100ms以上，即使是這樣的速度，也不能滿足風(fēng)電場(chǎng)的調(diào)壓要求，另外，在配置方面，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備也不能很好的滿足運(yùn)行需要，無(wú)功調(diào)節(jié)的過程出現(xiàn)間斷的次數(shù)較多，連續(xù)性不足，了解速度較慢，不能實(shí)現(xiàn)機(jī)組快速的無(wú)功調(diào)節(jié)。

1.3 電網(wǎng)適應(yīng)性不足

很多機(jī)組由于適應(yīng)能力不足，對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)程度不夠，導(dǎo)致機(jī)組脫網(wǎng)現(xiàn)象的發(fā)生。在下面幾個(gè)環(huán)節(jié)具有明顯的表現(xiàn)。第一，機(jī)組配置與實(shí)際需要不一致，保護(hù)配置與定值整定均與電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際需要相悖，第二，由于機(jī)組自身的質(zhì)量不過關(guān)，設(shè)備的性能較差，所以異常保護(hù)定值整定設(shè)置不準(zhǔn)確，缺乏合理性，只關(guān)注對(duì)設(shè)備本身的保護(hù)，卻不重視系統(tǒng)的運(yùn)行安全，致使風(fēng)電機(jī)組電網(wǎng)的保護(hù)與涉網(wǎng)相矛盾，機(jī)組不得小于擾動(dòng)值。第三，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 無(wú)法迅速排除故障

如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并有針對(duì)性的合理解決，則故障范圍將會(huì)持續(xù)擴(kuò)大，最終風(fēng)電機(jī)組不能正常工作，進(jìn)而導(dǎo)致脫網(wǎng)容量的持續(xù)增加。

1.5 風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)不規(guī)范

風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行中，管理制度不健全，管理工作存在較多的問題和不合理性。在不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，都存在著安全性問題，與管理人員的水平和工作方法有著直接的關(guān)系。比如：在設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定相矛盾或者無(wú)法滿足實(shí)際工程需要，導(dǎo)致機(jī)組脫網(wǎng)現(xiàn)象的發(fā)生。很多機(jī)組脫網(wǎng)發(fā)生的原因都是設(shè)備的性能不合格或者操作問題，所以，操作人員的技術(shù)水平必須馬上提高，以滿足風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備正常運(yùn)行維護(hù)的需要。還有一些工作人員對(duì)設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)以及性能并不了解，這必然會(huì)增加設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率，使機(jī)組脫網(wǎng)頻繁發(fā)生。

1.6 沒有實(shí)現(xiàn)開放式管理

一些風(fēng)機(jī)生產(chǎn)單位并沒有將內(nèi)部控制系統(tǒng)以及保護(hù)系統(tǒng)實(shí)行開放式、系統(tǒng)式的管理，技術(shù)交底工作不夠清晰、全面，很多主要的參數(shù)表示的不夠清楚和明確，導(dǎo)致操作人員在現(xiàn)場(chǎng)的工作中由于數(shù)據(jù)不明而造成錯(cuò)誤，另外，一旦出現(xiàn)事故，不能馬上進(jìn)行合理的控制或者縮小事故的范圍，導(dǎo)致事故擴(kuò)散迅速，系統(tǒng)無(wú)法自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。

1.7 對(duì)建設(shè)單位造成極大的壓力

如果風(fēng)電建設(shè)的規(guī)模較大，則無(wú)形中給設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位以及監(jiān)理單位都造成較大的工作壓力，由于技術(shù)力量不足，所以不可能保證設(shè)備整體技術(shù)的完美性，必然存在一定的缺陷，有些施工人員由于技術(shù)水平不高，所以安裝質(zhì)量極差，尤其是35kV系統(tǒng)的施工工藝本身就存在著一些漏洞，導(dǎo)致問題更加嚴(yán)重。一些負(fù)責(zé)電纜接頭制作的人員，并沒有專業(yè)的資質(zhì)證明也在從事這方面的工作。

2 風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)的有效解決措施

2.1 提高風(fēng)電機(jī)組低壓穿越能力

我國(guó)政府已經(jīng)在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，必須不斷的對(duì)低壓穿越能力進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化，并進(jìn)行相應(yīng)的檢查和測(cè)試，以保證滿足電力系統(tǒng)的生產(chǎn)要求。檢測(cè)機(jī)構(gòu)要有專業(yè)資質(zhì)，完成檢測(cè)以后，能夠提出檢測(cè)報(bào)告，并將報(bào)告提交給相關(guān)的審核部門。

2.2 提高無(wú)功補(bǔ)償

應(yīng)該合理的對(duì)容量進(jìn)行配置，保證其具有較快的響應(yīng)速度，縮短響應(yīng)時(shí)間，保證其完全可以滿足電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際需要。同時(shí)，對(duì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備以及元件進(jìn)行合理調(diào)整，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不能滿足要求時(shí)，及時(shí)針對(duì)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行合理的調(diào)整，保證設(shè)備安全、高效的運(yùn)行。無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備中所涉及到的主要參數(shù)和指標(biāo)，包括最大容量以及感性無(wú)功容量等，需要集中討論，組織技術(shù)人員以及操作人員通過專題分析的形式，明確設(shè)定參數(shù)，本著穩(wěn)定、平衡的原則，對(duì)不同層次以及不同區(qū)域進(jìn)行合理的劃分，確定相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)。

2.3 提高風(fēng)電機(jī)組適應(yīng)能力

調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)使其適應(yīng)能力得到提高，可以與電網(wǎng)相適應(yīng)，通過合理的調(diào)整，保證主控定值、變流設(shè)備的定值與低電壓穿越功能不會(huì)發(fā)生沖突，保證電壓保護(hù)、頻率保護(hù)和電網(wǎng)相互協(xié)調(diào)，以滿足電網(wǎng)的實(shí)際需要。

2.4 采用自動(dòng)化設(shè)備

在風(fēng)電機(jī)組中盡可能使用自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電壓控制，盡量降低電壓不穩(wěn)定現(xiàn)象出現(xiàn)的概率，可以通過使用電壓控制的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，減少機(jī)組脫網(wǎng)的次數(shù)。

2.5 研究與開發(fā)新系統(tǒng)

積極研究風(fēng)電場(chǎng)匯集系統(tǒng)，同時(shí)開展小電流接地系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)出現(xiàn)問題，及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和改善，合理應(yīng)用風(fēng)電場(chǎng)匯集系統(tǒng)以及小電流接地系統(tǒng)。避免故障的發(fā)生，有效降低風(fēng)電機(jī)組的脫網(wǎng)次數(shù)。

2.6 嚴(yán)格行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)入制度

工作人員的操作水平、業(yè)務(wù)能力以及基本素質(zhì)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行有著重要的意義，只有做好員工的培訓(xùn)，才能提高操作人員的技術(shù)水平，避免或者減少不正常操作現(xiàn)象的發(fā)生，企業(yè)還應(yīng)該定期或者非定期的聘請(qǐng)專家來(lái)對(duì)操作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)以及安全培訓(xùn)，使操作人員的理論基礎(chǔ)知識(shí)更加扎實(shí)，眼界更加開闊，通過組織研討會(huì)的形式，使工作人員將平時(shí)工作中遇到的問題以討論的形式得到妥善的解決，提高工作效率，同時(shí)使風(fēng)電機(jī)組的無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間得到延長(zhǎng)。

綜上所述，風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)現(xiàn)象的發(fā)生，不僅會(huì)降低供電效率，而且可能造成安全生產(chǎn)事故，技術(shù)人員需要全面、認(rèn)真的針對(duì)可能導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生脫網(wǎng)的影響因素進(jìn)行分析，然后制定相應(yīng)的解決辦法，發(fā)現(xiàn)問題以后，及時(shí)排查故障，恢復(fù)供電，盡量保證設(shè)備處于穩(wěn)定、持續(xù)的運(yùn)行狀態(tài)，保證風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的高效率、高質(zhì)量發(fā)展。

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