風電機組低電壓穿越能力檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、風電機組單機容量已達兆瓦級,大型風電場在理想風速下的發(fā)電出力,與普通的火電廠、水電廠相當。但是,由于風能具有很強的隨機性和不可預測性,風電場的出力波動較大,難以像普通發(fā)電廠一樣滿足電網側要求。因此,風電并網問題日益突出,而其中最突出的就是低電壓穿越(LVRT)問題。低電壓穿越具體指的是在風電機組并網點電壓跌落時,風電機組能夠保持并網,甚至為電網提供無功支持,直至電網恢復正常。各國就風電機組低電壓穿越能力提出了諸多標準,國內風電機組并網標

2、準制定工作起步較晚。與標準制定相對落后形成鮮明對比的是,國內風電發(fā)展非常迅速,我國已成為全球風電機組最大的消費國和生產國。因此,對風電機組進行并網能力檢測(主要是LVRT能力檢測),對提高電網對風電的接納能力,促進我國風電的標準化進程,規(guī)范風電設備市場秩序,提高我國風電技術的國際競爭力有重要意義。
　　本文圍繞“風電機組低電壓穿越能力檢測系統(tǒng)”這一主題,首先理論推導分析了雙饋異步機組在電網電壓跌落下的定子電流,轉子電壓等電氣特性,

3、分析了電網不對稱故障經變壓器傳遞至機組定子端時的變化,分析了雙饋異步機組正常運行時,有功、無功功率流向,指出了檢測中需要重點關注的電氣量。
　　在分析比較了3種常見的電壓跌落發(fā)生器(VSG)方案的基礎上,指出了選擇阻抗分壓型VSG作為LVRT能力檢測系統(tǒng)主電路的優(yōu)勢和其他兩種方案的局限性。對阻抗分壓型VSG中電抗器進行了參數及形式設計,成功設計出能夠滿足 IEC61400-21標準要求的四分接頭電抗器,并通過計算驗證了其適應相近容

4、量風電機組測試需求的能力;對檢測裝置配置了相應的保護并整定其參數,主要采用過電流保護和過電壓保護,其他類型保護將視實際情況而定。
　　基于測試要求,設計了檢測系統(tǒng)中的數據采集及分析與控制系統(tǒng)。對數據采集及分析系統(tǒng)中的電壓、電流傳感器,數據采集卡,網卡,工控機等進行選型,基于LabVIEW設計了數據采集及分析系統(tǒng)的可視化界面,從而實現(xiàn)了對檢測系統(tǒng)工作狀態(tài)的實時監(jiān)控。對控制系統(tǒng)中的可編程邏輯控制器、人機交互界面等進行選型,設計了其中的