近日，國網陜西電科院攜手國網冀北電科院、金風科技、西高院等單位，在榆林劉千河風電場完成了國內首臺風電機組暫態(tài)電壓優(yōu)化控制技術的示范應用和現(xiàn)場測試。這一技術突破了風電機組在弱電網中遇到復雜電壓振蕩和過電壓問題的難題，提高了風電機組的并網性能和穩(wěn)定性，為我國大規(guī)模新能源接入電力系統(tǒng)提供了重要技術支撐。
據(jù)了解，電網發(fā)生故障時，會產生非固定周期的電壓振蕩，這種振蕩形態(tài)復雜，頻率不固定，可以由對稱和不對稱故障引發(fā)。如果大規(guī)模風電接入弱電網，振蕩風險將會加劇，嚴重時會導致風電機組大面積脫網或設備損壞。目前，針對這一問題尚無完善的解決方案。
為此，項目團隊開展了風電機組暫態(tài)電壓優(yōu)化技術研究和優(yōu)化控制策略及算法開發(fā)，構建了半實物仿真平臺，采用純數(shù)字和半實物仿真進行實驗室驗證。在前期研究的基礎上，項目團隊奔赴陜西榆林，在劉千河風電場對單臺金風直驅風機進行了升級改造，并在現(xiàn)場復現(xiàn)了國內首次不同電壓低穿/高穿引起的電壓振蕩和風電機組的非全相故障。通過對比了風電機組的負序補償策略降低電壓不平衡度，充分證明了該技術的正確性和有效性。
此外，項目團隊還在國內率先開展了連續(xù)三次低-高電壓穿越現(xiàn)場測試;開展了低電壓穿越測試、高電壓穿越測試、控制參數(shù)評估、頻率適應性測試等，測試結果與理論分析和仿真結果相吻合。
據(jù)悉，本次示范應用和現(xiàn)場測試依托國家電網公司科技項目《接入弱電網的風電機組暫態(tài)電壓優(yōu)化控制技術研究》的最新研究成果，項目深入研究了大規(guī)模風電接入弱電網的電壓振蕩與過電壓機理、風電機組暫態(tài)控制性能優(yōu)化技術、風電機組優(yōu)化控制策略開發(fā)及仿真評估技術等。
通過深化“產學研”合作，該技術具備條件后將在全國范圍內推廣，以提升風電機組對電網的主動支撐能力，規(guī)范風電機組故障穿越控制性能，指導風電機組針對性提升并網性能，解決大規(guī)模新能源送端系統(tǒng)強度較弱帶來的暫態(tài)電壓穩(wěn)定問題，為我國構建以新能源為主體的電力系統(tǒng)提供安全穩(wěn)定運行的技術保障。
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