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并网风电机组输出电能闪变和谐波指标的比较与(2)

时间:2016-10-16 16:30来源:未知 作者:y930712 点击:
风电机组切人有三种方式:切人风速、额定风速、大小发电机在最坏情况下切换。对四款风电机组给出最大、最小闪变阶跃因子和电压变化因子进行比较,


风电机组切人有三种方式:切人风速、额定风速、大小发电机在最坏情况下切换。对四款风电机组给出最大、最小闪变阶跃因子和电压变化因子进行比较,比较结果如表2。通过对四型风电机组闪变测量(闪变系数值、闪变阶跃因子值、电压阶跃因子值)数值的比较,可以发现A型机组与其他风电机组的性能有很大的差距,这些巨大的差异来源于A型风电机组是定桨型风电机组,而其他厂家的风电机组均为变速恒频型机组,它们的功率控制方式和并网的方式都有很大差异。


同样是变速恒频机组,运行中的闪变大小取决于机组选用叶片的气动特性以及机组的控制能力,在满足电能指标要求的情况下,并非闪变越小越好。如果机组单纯以输出电能稳定为原则,那么在时变的风况作用下,必然需要对变桨系统和变频器进行更为频繁的控制,这会大幅度地增加传动系统的疲劳载荷,同时也可能导致传动系统转速波动范围的加大。

对于切入过程中的闪变指标,B型风电机组优于其他变速恒频机组,可见全功率变换的能量传递方式使机组在并网过程中,功率变化更为平稳。

2 谐波

传统的定桨风电机组采用感应发电机直接连接电网的方式,因而不被认为是谐波源。变速恒频机组不同程度地采用了大功率电力电子设备,对电力和信号传输都存在严重影响,所以进行谐波测量是必需的。谐波测量给出了每一次谐波电流10min平均值中的最大值以及在此期间的有功功率值,当单次谐波电流值小于0.1%额电电流,时不必报告,总的最大谐波电流总畸变率(谐波电流占额定电流的百分比,%)是一个衡量谐波大小比较重要而直观的参数,对于B、C、D型风电机组的比较见表3。

从上述比较可见,全馈或双馈并非对风电机组输出谐波指标有决定性的影响,比之更加重要的是机组选用的变流器与发电机的特性。和闪变指标不同,在任何情况下谐波都应被降低到最低限度,因为谐波除了使电能的产生、传输和利用的效率降低,对通信产生干扰外,对传动系统的振动也有很大的不利影响。

3 展望

随着风电事业的发展,现代电网与负荷构成出现了新的变化趋势,由此带来的电能质量问题越来越引起电力部门和电力用户的高度重视。因此,国际电工委员会(IEC)于2008年8月对IEC61400—21标准进行了技术修订,新增加了如下项目:

(1)间谐波和高次谐波电流的失真(<9kHz);

(2)电压下降的反应;

(3)有功斜率的限制和控制点的设置;

(4)无功容量和控制点的设置;

(5)电网保护和电网故障后重接时间。

以上新增加的测量项目对风电机组并入电网有了更加严格的要求,在以后的测量和评估中,应该尽可能地涉及到这些项目,只有这样才能使风电机组所提供的电能质量最大限度地满足电气设备的正常工作,保证电能安全经济地输送、分配和使用。 (责任编辑:admin)

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