(2)需要進(jìn)一步提高低電壓穿越運行能力(LVRT)。風(fēng)力發(fā)電機組,尤其是雙饋型風(fēng)機,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,從前的做法是讓風(fēng)機從電網(wǎng)切出。當(dāng)風(fēng)機在電網(wǎng)中所占比例較小時,這種做法對電網(wǎng)的影響還可以忽略不計。但是,隨著在網(wǎng)運行風(fēng)機的數(shù)量越來越大,尤其是在風(fēng)力發(fā)電集中的地區(qū),如國家規(guī)劃建設(shè)的六個千萬千瓦風(fēng)電基地,這種做法會對電網(wǎng)造成嚴(yán)重影響,甚至可能進(jìn)一步擴大事故。歐洲很多國家,如德國、西班牙、丹麥等國家,早就出臺了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),要求在這種情況下風(fēng)機能保持在網(wǎng)運行以支撐電網(wǎng)。風(fēng)機具有的這種能力稱為低電壓穿越運行能力(LVRT),有的國家甚至要求當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落至零時還能保持在網(wǎng)運行。我國也于今年8月由國家電網(wǎng)公司出臺了《風(fēng)電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》,其中規(guī)定了我國自己的低電壓穿越技術(shù)要求,明確要求風(fēng)電機組在并網(wǎng)點電壓跌落至20%額定電壓時能夠保持并網(wǎng)運行625ms、當(dāng)?shù)浒l(fā)生3s內(nèi)能夠恢復(fù)到額定電壓的90%時,風(fēng)電機組保持并網(wǎng)運行的低電壓穿越運行要求。應(yīng)該說,這還只是一個初步的、相對較低的運行要求。在今后可能還會出臺更為嚴(yán)格的上網(wǎng)限制措施。這些要求的實現(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)實現(xiàn)在功率預(yù)估條件下的風(fēng)電場有功及無功功率自動控制。目前,風(fēng)電機組都是運行在不調(diào)節(jié)的方式,也就是說,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有多大問題。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)機出力最大的時段,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。當(dāng)前,電網(wǎng)對這一問題已相當(dāng)重視,要求開展建設(shè)風(fēng)電場功率預(yù)測系統(tǒng)和風(fēng)電出力自動控制系統(tǒng),實現(xiàn)在功率預(yù)測基礎(chǔ)上的有功功率和無功功率控制能力。事際上,這個系統(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)問題。但是,無論如何說,序幕已經(jīng)拉開。
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)電機組中最關(guān)鍵的核心零部件,目前仍是國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)中最薄弱的環(huán)節(jié),也是國內(nèi)目前唯一沒有實現(xiàn)批量國產(chǎn)化的部件,其主要原因在第二部分中已經(jīng)分析過。但是,我們也看到,以東方自控為代表的國內(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)計再經(jīng)過兩到三年時間,將可實現(xiàn)風(fēng)機控制系統(tǒng)的全面國產(chǎn)化配套,并具備如海上風(fēng)機等更大型風(fēng)電機組控制系統(tǒng)的自主研發(fā)能力,這樣,風(fēng)機國產(chǎn)化的最后一個瓶頸也將被突破。同時,借此一角,也呼吁國內(nèi)的風(fēng)機用戶樹立對國產(chǎn)控制系統(tǒng)的使用信心,支持國產(chǎn)化事業(yè)的發(fā)展。同時,國內(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,從長遠(yuǎn)來看,一定會給風(fēng)電企業(yè)帶來良好的回報。