風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力檢測(cè)系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量已達(dá)兆瓦級(jí),大型風(fēng)電場(chǎng)在理想風(fēng)速下的發(fā)電出力,與普通的火電廠、水電廠相當(dāng)。但是,由于風(fēng)能具有很強(qiáng)的隨機(jī)性和不可預(yù)測(cè)性,風(fēng)電場(chǎng)的出力波動(dòng)較大,難以像普通發(fā)電廠一樣滿足電網(wǎng)側(cè)要求。因此,風(fēng)電并網(wǎng)問(wèn)題日益突出,而其中最突出的就是低電壓穿越(LVRT)問(wèn)題。低電壓穿越具體指的是在風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落時(shí),風(fēng)電機(jī)組能夠保持并網(wǎng),甚至為電網(wǎng)提供無(wú)功支持,直至電網(wǎng)恢復(fù)正常。各國(guó)就風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力提出了諸多標(biāo)準(zhǔn),國(guó)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)標(biāo)

2、準(zhǔn)制定工作起步較晚。與標(biāo)準(zhǔn)制定相對(duì)落后形成鮮明對(duì)比的是,國(guó)內(nèi)風(fēng)電發(fā)展非常迅速,我國(guó)已成為全球風(fēng)電機(jī)組最大的消費(fèi)國(guó)和生產(chǎn)國(guó)。因此,對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行并網(wǎng)能力檢測(cè)(主要是LVRT能力檢測(cè)),對(duì)提高電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電的接納能力,促進(jìn)我國(guó)風(fēng)電的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程,規(guī)范風(fēng)電設(shè)備市場(chǎng)秩序,提高我國(guó)風(fēng)電技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力有重要意義。
　　本文圍繞“風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力檢測(cè)系統(tǒng)”這一主題,首先理論推導(dǎo)分析了雙饋異步機(jī)組在電網(wǎng)電壓跌落下的定子電流,轉(zhuǎn)子電壓等電氣特性,

3、分析了電網(wǎng)不對(duì)稱故障經(jīng)變壓器傳遞至機(jī)組定子端時(shí)的變化,分析了雙饋異步機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),有功、無(wú)功功率流向,指出了檢測(cè)中需要重點(diǎn)關(guān)注的電氣量。
　　在分析比較了3種常見的電壓跌落發(fā)生器(VSG)方案的基礎(chǔ)上,指出了選擇阻抗分壓型VSG作為L(zhǎng)VRT能力檢測(cè)系統(tǒng)主電路的優(yōu)勢(shì)和其他兩種方案的局限性。對(duì)阻抗分壓型VSG中電抗器進(jìn)行了參數(shù)及形式設(shè)計(jì),成功設(shè)計(jì)出能夠滿足 IEC61400-21標(biāo)準(zhǔn)要求的四分接頭電抗器,并通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證了其適應(yīng)相近容

4、量風(fēng)電機(jī)組測(cè)試需求的能力;對(duì)檢測(cè)裝置配置了相應(yīng)的保護(hù)并整定其參數(shù),主要采用過(guò)電流保護(hù)和過(guò)電壓保護(hù),其他類型保護(hù)將視實(shí)際情況而定。
　　基于測(cè)試要求,設(shè)計(jì)了檢測(cè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集及分析與控制系統(tǒng)。對(duì)數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)中的電壓、電流傳感器,數(shù)據(jù)采集卡,網(wǎng)卡,工控機(jī)等進(jìn)行選型,基于LabVIEW設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)的可視化界面,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。對(duì)控制系統(tǒng)中的可編程邏輯控制器、人機(jī)交互界面等進(jìn)行選型,設(shè)計(jì)了其中的