工控摘要：在2011年的幾起大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)事故當(dāng)中，很大一部份原因是因?yàn)轱L(fēng)電系統(tǒng)并不具備低電壓穿透能力，這個技術(shù)問題，也直接關(guān)系到我國今后風(fēng)電行業(yè)是否能健康發(fā)展。
　　
　　低電壓穿越（LVRT），指在風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落的時候，風(fēng)機(jī)能夠保持并網(wǎng)，甚至向電網(wǎng)提供一定的無功功率，支持電網(wǎng)恢復(fù)，直到電網(wǎng)恢復(fù)正常，從而“穿越”這個低電壓時間（區(qū)域）。LVRT是對并網(wǎng)風(fēng)機(jī)在電網(wǎng)出現(xiàn)電壓跌落時仍保持并網(wǎng)的一種特定的運(yùn)行功能要求。不同國家（和地區(qū)）所提出的LVRT要求不盡相同。目前在一些風(fēng)力發(fā)電占主導(dǎo)地位的國家，如丹麥、德國等已經(jīng)相繼制定了新的電網(wǎng)運(yùn)行準(zhǔn)則，定量地給出了風(fēng)電系統(tǒng)離網(wǎng)的條件（如zui低電壓跌落深度和跌落持續(xù)時間），只有當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落低于規(guī)定曲線以后才允許風(fēng)力發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)，當(dāng)電壓在凹陷部分時，發(fā)電機(jī)應(yīng)提供無功功率。這就要求風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有較強(qiáng)的低電壓穿越（LVRT）能力，同時能方便地為電網(wǎng)提供無功功率支持，但目前的雙饋型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是否能夠應(yīng)對自如，學(xué)術(shù)界尚有爭論，而永磁直接驅(qū)動型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)已被證實(shí)在這方面擁有出色的性能。
　　
　　近日，的風(fēng)電設(shè)備制造商和整體解決方案提供商新疆金風(fēng)科技股份有限公司（以下簡稱金風(fēng)科技）宣布，繼其2.5MW直驅(qū)永磁機(jī)組于2012年11月成功通過中國電力科學(xué)研究院零電壓穿越測試后，又成功通過由冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院驗(yàn)證的高電壓穿越測試。這是截至目前*臺通過該項(xiàng)測試的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，再次驗(yàn)證了金風(fēng)科技強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力和直驅(qū)永磁機(jī)組*的并網(wǎng)友好特性。
　　
　　據(jù)金風(fēng)科技執(zhí)行副總裁兼研發(fā)系統(tǒng)總吳凱介紹：“此次測試地點(diǎn)位于國家風(fēng)光儲輸示范項(xiàng)目現(xiàn)場，參測機(jī)組是目前公司主打產(chǎn)品之一的2.5MW直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。依托2.5MW產(chǎn)品研發(fā)平臺，該機(jī)組已經(jīng)實(shí)現(xiàn)系列化生產(chǎn)，可適用于常規(guī)風(fēng)區(qū)、低風(fēng)速、潮間帶以及海上等區(qū)域，參測機(jī)組配套的變流器為金風(fēng)科技旗下子公司天誠同創(chuàng)自主研發(fā)生產(chǎn)。”
　　
　　據(jù)了解，在此次測試過程中，冀北電科院的技術(shù)人員對參測機(jī)組在多重條件組合環(huán)境下的高電壓穿越表現(xiàn)進(jìn)行了嚴(yán)格測試，包括小功率（10%~30%額定功率）和大功率（額定功率90%~*）兩種功率等級下多種高電壓等級不同工況下的測試，系列測試結(jié)果表明金風(fēng)科技2.5MW直驅(qū)永磁機(jī)組*符合上述多重環(huán)境的嚴(yán)苛要求，機(jī)組具備高電壓穿越能力。值得一提的是，整個測試期間，機(jī)組沒有出現(xiàn)任何故障及零部件更換，性能表現(xiàn)十分良好。
　　
　　金風(fēng)科技天誠同創(chuàng)總工程師劉世軍擔(dān)任其自主變流系統(tǒng)開發(fā)總負(fù)責(zé)人，據(jù)他介紹：“為了驗(yàn)證機(jī)組同時具備低電壓穿越和高電壓穿越能力，在機(jī)組的高電壓穿越測試通過后，冀北電科院還專門測試了同時發(fā)生高電壓和低電壓時機(jī)組響應(yīng)情況，在2500kW功率工況下，網(wǎng)側(cè)發(fā)生兩相20%低電壓，一相130%高電壓，持續(xù)625毫秒，機(jī)組仍然順利運(yùn)行未脫網(wǎng)。這也再次證明了金風(fēng)科技配套自主變流器的2.5MW機(jī)組同時具備良好的低電壓穿越和高電壓穿越能力，是真正意義上的并網(wǎng)友好產(chǎn)品。”
　　
　　隨著風(fēng)電機(jī)組越來越大規(guī)模的并網(wǎng)，電力系統(tǒng)為更好地接入大規(guī)模風(fēng)電，同時防止風(fēng)電大規(guī)模脫網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響，要求風(fēng)電機(jī)組應(yīng)具備一定的過電壓能力。雖然目前國內(nèi)并沒有相應(yīng)的高電壓穿越標(biāo)準(zhǔn)出臺，但電網(wǎng)要求風(fēng)電機(jī)組具備高電壓穿越能力已成為一種趨勢，而金風(fēng)科技可以實(shí)現(xiàn)并滿足這一需求，為客戶發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造價(jià)值，持續(xù)優(yōu)化機(jī)組并網(wǎng)特性。
　　
　　金風(fēng)科技采用的直驅(qū)永磁技術(shù)路線，發(fā)電機(jī)同電網(wǎng)之間固有的全功率變流設(shè)備實(shí)現(xiàn)了對輸出電壓和電流的調(diào)節(jié)，具備了柔性輸變電的特點(diǎn)。因此，在并網(wǎng)特性及實(shí)現(xiàn)高/低電壓穿越上有著*的技術(shù)優(yōu)勢。金風(fēng)科技嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)及工藝流程亦有效確保了批量化生產(chǎn)產(chǎn)品的高/低電壓穿越能力。