風電場涉網改造取得突破性成果風電秒變電網友好型電源

2017-08-31 09:55:24 匯智天華　點擊量：評論 (0)

2017年8月初，由國家電力調度控制中心、東北網調度中心、蒙東網調中心和中國電科院新能源所等單位的十余位專家對全球第一個進行風電場高電壓穿越（130%額定電壓）、單機一次調頻無功調壓、場級一次調頻無功調壓

2017年8月初，由國家電力調度控制中心、東北網調度中心、蒙東網調中心和中國電科院新能源所等單位的十余位專家對全球第一個進行風電場高電壓穿越（130%額定電壓）、單機一次調頻/無功調壓、場級一次調頻/無功調壓涉網改造的華能新能源蒙東分公司高力板風電場進行了現場調研和現場測試試驗見證。結果表明，由北京匯智天華新能源科技有限公司和深圳禾望電氣股份有限公司聯合承擔的高力板風電場的涉網改造取得了突破性成果，風電場成為了可對電網提供快速無功支撐和快速一次調頻的真正電網友好型電源，具備了電網主要電源所必須的調頻調壓能力。在利用風電機組慣量進行一次調頻方面的技術水平和指標的先進性超出了項目預期。

為了解決東北電網風電消納及外送困難的問題，國家投資建設了特高壓外送通道扎魯特——青州±800KV特高壓直流工程，蒙東電網作為特高壓電網的輸入端，高比例的風電接入給電網的常態穩定性以及故障狀態下的穩定性帶來了諸多挑戰，為確保高比例風電接入電網的安全穩定運行，風電場的涉網性能改造勢在必行。華能新能源公司率先申請成為首批風電涉網特性改造試點單位，承擔了風電機組和風電場的涉網改造任務，并首先在蒙東分公司高力板風電場等風場實施。

高力板風電場總裝機容量20萬千瓦，安裝了132臺1.5MW風電機組，此次涉網技術改造內容包括風電機組高電壓穿越（130%額定電壓）、風電機組快速無功調壓/一次調頻、風電場整場快速無功調壓/一次調頻、風電場SVG故障穿越、風電機組頻率適應性等。項目由北京匯智天華公司承擔，深圳禾望電氣公司負責變頻器優化配套。改造完成后由中國電力科學研究院國家風電技術與檢測研究中心進行現場試驗檢測。

北京匯智天華新能源科技有限公司憑借多年來在風力發電機組智能化控制算法研究、主控軟件研制和風電場智慧化控制等方面的技術積累和沉淀，成功競標本涉網改造項目。在實施過程中，在華能新能源各級領導和高力板風電場的大力支持下，項目組成員克服了工期短、技術要求高、無現成經驗可借鑒以及高溫酷暑等不利條件，認真研究、刻苦鉆研，在禾望公司的大力配合下，研發完成了既具有高電壓故障穿越（1.3Un）功能和寬幅頻率適應性（48-52Hz），又可以實現風電機組單機快速無功調壓和一次調頻，同時還能實現風電場整場快速無功調壓/一次調頻功能的風電功率協調控制系統。經現場測試，該系統實現了利用風電機組慣量參與一次調頻，單機無功調壓/一次調頻響應時間小于100ms，整場無功調壓/一次調頻響應時間小于1s，有功無功調節精度和暫態過程的控制精度均超過項目預期。

本項目的成功實施，實現了風電機組和風電場對電網有功功率和無功功率的快速準確支撐，使得風電場在提供清潔能源電力的同時，還可以根據電網指令提供精準快速的無功支撐等電力系統輔助服務，提高了大比例風電電力系統的安全穩定性。據了解，在20萬千瓦級風電場實現風電整場快速無功調壓/一次調頻在全世界都屬首創。

該技術的大力推廣，可以在確保電網和風電場安全穩定運行的前提下，大幅度提高風電機組的上網比例和并網發電能力，可以大幅度提高風電在特高壓直流/交流輸電系統中的占比，從而大幅度減少棄風限電，提高清潔能源利用水平。