(2)需要進(jìn)一步提高低電壓穿越運(yùn)行能力(LVRT)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,尤其是雙饋型風(fēng)機(jī),抵抗電網(wǎng)電壓跌落的能力本身較差。當(dāng)發(fā)生電網(wǎng)電壓跌落時(shí),從前的做法是讓風(fēng)機(jī)從電網(wǎng)切出。當(dāng)風(fēng)機(jī)在電網(wǎng)中所占比例較小時(shí),這種做法對(duì)電網(wǎng)的影響還可以忽略不計(jì)。但是,隨著在網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)機(jī)的數(shù)量越來(lái)越大,尤其是在風(fēng)力發(fā)電集中的地區(qū),如國(guó)家規(guī)劃建設(shè)的六個(gè)千萬(wàn)千瓦風(fēng)電基地,這種做法會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重影響,甚至可能進(jìn)一步擴(kuò)大事故。歐洲很多國(guó)家,如德國(guó)、西班牙、丹麥等國(guó)家,早就出臺(tái)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),要求在這種情況下風(fēng)機(jī)能保持在網(wǎng)運(yùn)行以支撐電網(wǎng)。風(fēng)機(jī)具有的這種能力稱(chēng)為低電壓穿越運(yùn)行能力(LVRT),有的國(guó)家甚至要求當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落至零時(shí)還能保持在網(wǎng)運(yùn)行。我國(guó)也于今年8月由國(guó)家電網(wǎng)公司出臺(tái)了《風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》,其中規(guī)定了我國(guó)自己的低電壓穿越技術(shù)要求,明確要求風(fēng)電機(jī)組在并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落至20%額定電壓時(shí)能夠保持并網(wǎng)運(yùn)行625ms、當(dāng)?shù)浒l(fā)生3s內(nèi)能夠恢復(fù)到額定電壓的90%時(shí),風(fēng)電機(jī)組保持并網(wǎng)運(yùn)行的低電壓穿越運(yùn)行要求。應(yīng)該說(shuō),這還只是一個(gè)初步的、相對(duì)較低的運(yùn)行要求。在今后可能還會(huì)出臺(tái)更為嚴(yán)格的上網(wǎng)限制措施。這些要求的實(shí)現(xiàn),主要靠控制系統(tǒng)中變頻器算法及結(jié)構(gòu)的改善,當(dāng)然和主控和變槳系統(tǒng)也有密切聯(lián)系。
(3)實(shí)現(xiàn)在功率預(yù)估條件下的風(fēng)電場(chǎng)有功及無(wú)功功率自動(dòng)控制。目前,風(fēng)電機(jī)組都是運(yùn)行在不調(diào)節(jié)的方式,也就是說(shuō),有多少風(fēng)、發(fā)多少電,這在風(fēng)電所占比例較小的情況下也沒(méi)有多大問(wèn)題。但是,隨著風(fēng)電上網(wǎng)電量的大幅度增加,在用電低谷段往往是風(fēng)機(jī)出力最大的時(shí)段,造成電網(wǎng)調(diào)峰異常困難,電網(wǎng)頻率、電壓均易出現(xiàn)較大波動(dòng)。當(dāng)前,電網(wǎng)對(duì)這一問(wèn)題已相當(dāng)重視,要求開(kāi)展建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)和風(fēng)電出力自動(dòng)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)在功率預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上的有功功率和無(wú)功功率控制能力。事際上,這個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)不是一件容易的事情,涉及到很多方面的技術(shù)問(wèn)題。但是,無(wú)論如何說(shuō),序幕已經(jīng)拉開(kāi)。
發(fā)展展望
從上面的敘述中可以看出,控制系統(tǒng)作為風(fēng)電機(jī)組中最關(guān)鍵的核心零部件,目前仍是國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)中最薄弱的環(huán)節(jié),也是國(guó)內(nèi)目前唯一沒(méi)有實(shí)現(xiàn)批量國(guó)產(chǎn)化的部件,其主要原因在第二部分中已經(jīng)分析過(guò)。但是,我們也看到,以東方自控為代表的國(guó)內(nèi)一些企業(yè),已經(jīng)在包括變頻器在內(nèi)的控制系統(tǒng)的自主研發(fā)方面邁出了重要的步伐,取得了很多成果。因此,預(yù)計(jì)再經(jīng)過(guò)兩到三年時(shí)間,將可實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的全面國(guó)產(chǎn)化配套,并具備如海上風(fēng)機(jī)等更大型風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)的自主研發(fā)能力,這樣,風(fēng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化的最后一個(gè)瓶頸也將被突破。同時(shí),借此一角,也呼吁國(guó)內(nèi)的風(fēng)機(jī)用戶(hù)樹(shù)立對(duì)國(guó)產(chǎn)控制系統(tǒng)的使用信心,支持國(guó)產(chǎn)化事業(yè)的發(fā)展。同時(shí),國(guó)內(nèi)企業(yè)在服務(wù)支持及備件供應(yīng)方面畢竟有較大的優(yōu)勢(shì),從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,一定會(huì)給風(fēng)電企業(yè)帶來(lái)良好的回報(bào)。