火电厂辅机给粉机变频器低电压穿越能力分析及直流支撑技术治理方案

近年来,变频器在辅机软启动、变频调速、优化设计、经济运行等方面体现出了显著优势,但是电压骤降或短时中断以及电网过压都会引起变频器跳闸保护,给粉(煤)机等重要负载变频器跳闸保护会造成炉膛灭火保护(MFT)动作停机。若多台大功率发电机组同时解列停机,则将直接挑战大电网的第三道防线,造成大面积停电事故,严重影响电网的安全运行。现从直流支撑技术入手,针对火电厂辅机变频器低电压穿越能力不够的问题,提出了多种低电压穿越治理方案,并在实际应用中验证了方案的有效性和可行性,大大提高了供电可靠性。     

低电压穿越技术论坛在北京召开

近日,低电压穿越技术圆桌论坛在北京中国大饭店举行。近年来风机脱网事故的频发,让低电压穿越技术成为风电行业的热点。为规范行业发展,去年国家能源局发布了"大型风电场并网设计技术规范"等18项重要标准,而电监会也启动了针对"低电压穿越"的全国风电安全检查。     

给煤机变频器预防低电压穿越改造探讨

发电厂电力系统发生故障时,给煤机的电机会出现电压暂降、失电等情况,此时变频器低压保护动作,向监控系统发出停止信号,严重时会导致机组停机。现首先介绍变频器低压失电闭锁,然后指出低电压穿越对变频器的影响,最后基于低电压穿越装置的原理,阐述了变频器的技术改造方法,以供参考。     

并网光伏系统低电压穿越策略综述

针对光伏电源大规模接入电网后引起的电网稳定问题,对国内外电网故障时光伏低压穿越策略的研究成果进行了梳理与总结。首先分析了目前我们国家对光伏低电压穿越能力的要求以及实现途径;然后分别阐述了外加辅助设备和逆变器控制两大策略具体实现低电压穿越的各种方式以及发展情况;再对两大类穿越策略以及各种实现方式的优缺点进行了分析和总结,并为光伏低电压穿越策略的后续研究提供了建议和参考。研究结果表明,上述两类低压穿越策略可以按实际情况单独或配合使用,这样能更经济有效的实现光伏的低电压穿越。     

光伏并网发电系统低电压穿越控制技术探究

在工业社会持续发展、科学技术日益更新,人类开展基本的生产生活活动时对能源的需求量不断增强,地球上不可再生资源逐渐变少。以煤炭等为主的化石燃料开采应用威胁到人类生存环境,引发严重生态恶化现象。在这种形势下,借助可再生资源让能源结构得到改变,实现人类和自然的和谐发展。太阳能作为取之不尽用之不竭的可再生资源,利用它来开展光伏发电已成为了当前极具发展潜力的新兴发电形式,而光伏并网系统作为太阳能光伏发电领域的分支,得到了社会各界的高度关注,其中低电压穿越技术是该系统应用的一项核心技术,直接关系到并网系统的稳定安全运行,故而对该技术展开深入探索很有必要。     

变频器防低电压穿越的分析及装置

随着电网的日益扩大,电力系统出现故障的概率也随之增加,实际应用中由于供电用户增多、线路复杂等原因,造成电力系统发生瞬时低电压的情况。而今,变频器在工业生产中的应用越来越多,但低电压会对变频器产生较大的影响,容易引起变频器停运,同时某企业还发生过因工艺处理不及时而引起的较大安全环保次生事故等。为了保证生产装置连续生产,为企业减少损失以及降低事故发生率,关键变频器控制设备的安全稳定长周期运行显得尤为重要。分析了低电压对变频器的影响,简要论述了低电压穿越装置的性能、配置技术、工作原理、试验方法及在变频器中的应用。     

双馈风力发电机低电压穿越技术综述

随着风力发电装机容量的不断扩大,具有低电压穿越能力(LVRT)已逐步成为风电场的要求。本文在目前国内外学者研究的基础上进行分析与总结,以期为风力发电系统中的系统低压穿越技术的研究提供支持。     

双馈风力发电机组低电压穿越技术研究

新电网运行规则要求风力发电机组在电网故障出现电压跌落的情况下不脱网运行,并在故障切除后能帮助电力系统尽快恢复稳定运行,要求风电机组具有一定LVRT能力。介绍了LVRT技术的发展;阐述了电网对风力发电机组的要求;详细分析了双馈风力发电实现低电压穿越(LVRT)的方法,最后对LVRT的发展进行了展望。     

1 000 MW机组给煤机低电压穿越改造研究

从给煤机控制系统动力电源优化改造、加装低电压穿越装置、控制回路电源优化、稳定控制回路时序优化等方面出发，分析了某厂给煤机低电压穿越功能的实现。改造完成后进行了性能试验，试验结果表明，改造后的给煤机低电压穿越能力合格，达到了预期改造目标。     

基于FCS-MPC的风力发电系统低电压穿越技术研究

提出了一种基于模型预测控制的直驱永磁风力发电系统低电压穿越方法，构建了包含网侧和机侧电流的价值函数，通过滚动优化实现风速变化时的直流电压稳定和最大功率跟踪。当并网点电压发生跌落时，利用一个比例函数降低电机转矩电流参考值，减少永磁同步发电机机组出力，通过将机侧与网侧间的不平衡功率传递至发电机转子，来稳定直流侧电压。最后通过仿真试验，验证了所提控制策略应用于直驱永磁风力发电系统低电压穿越控制的可行性和有效性。     

液压型风力发电机组低电压穿越控制方法研究

以液压型风力发电机组作为研究对象,根据机组低电压穿越控制过程对液压系统功率快速调整的要求,以发电机稳定于工频转速和液压系统瞬态调整时间最短为控制目标,提出一种基于直接控制变量马达摆角的低电压穿越控制方法。以30kV·A液压型风力发电机组模拟实验台为仿真和实验平台,针对提出的低电压穿越控制方法展开研究,仿真和实验分析表明,直接控制变量马达摆角的方法具有较好的低电压穿越控制效果。     

液压型风力发电机组低电压穿越分层控制研究

为提高液压型风力发电机组的电网适应性和低电压穿越能力,针对机组低电压穿越过程中的能量调控问题,提出一种基于分层控制思想的低电压穿越控制方法,即设计出基于风力机调桨控制的顶层控制、基于变量马达摆角控制的中层控制和基于节流阀开度控制的底层控制。为实现机组在控制过程中多变量的协调控制,以风力机弃风最小、惯性储能最大和节流阀能耗最小为优化目标,采用二次规划算法对多目标控制律进行规划,得到了最优控制律。通过AMESim和MATLAB/Simulink软件对多目标控制策略进行仿真分析,利用液压型风力发电机组半物理试验平台对控制律进行了验证。结果表明,所提出的控制方法可以有效降低机组在低电压穿越过程中的剩余能量,降低对发电机的冲击,提高机组的适应性。     

关于低电压穿越装置异常电流输出的处理方法

在低电压穿越装置输出回路中串接整流硅二极管,利用二极管的阈值电压特性,解决给煤机变频器低电压穿越装置异常电流输出。经试验,通过串接整流硅二极管方法限制低电压穿越装置异常电流输出是可行的。     

直驱风电并网变流器的低电压穿越技术研究

风力发电作为可再生清洁能源的一种,近年来在国内电网中所占比重不断增加,而风电机组的低电压穿越能力密切影响着机组的安全稳定运行。现针对直驱型全功率风电变流器,在增加chopper电路及改进原有控制策略的基础上,成功实现了变流器的低电压穿越功能以及对电网的动态无功支撑;并开发样机进行试验,验证了该方案的有效性和合理性。     

含无功电流注入的光伏低电压穿越策略研究

针对光伏系统低电压穿越问题,为保证光伏在一定时间内不脱网连续运行且向电网提供无功电流,对光伏并网逆变器控制策略进行了研究。在考虑逆变器电流限制的情况下,提出了一种根据电压跌落情况向电网注入无功电流的低电压穿越策略。该策略在电压跌落不严重情况下,保持光伏有功功率输出不变,尽量提供无功功率;在电压跌落较严重情况下,光伏不输出有功功率,全部输出无功功率。同时在电网不对称故障下,引入了负序控制消除由负序分量引起的有功功率波动,并推导出了最大无功功率设定值计算公式。在PSCAD仿真环境下,验证了控制策略的合理性和有效性。研究结果表明,该控制策略能根据电压跌落情况充分利用光伏对有功功率和无功功率的控制能力,在一定情况下保证有功功率输出又能最大限度地提供无功功率,有助于并网点电压的恢复。     

双馈风力发电系统转子侧低电压穿越控制策略研究

电网电压跌落是电网常见的故障之一,其会为风电机组的安全持续运行和维持电网的稳定埋下极大的安全隐患。为了解决此问题,本文分析了风力发电机组低电压穿越的现实技术方案;分析了电网电压跌落时双馈感应风力发电机的暂态特性,设计了包括改进控制策略和增加保护电路的方案。仿真表明,文中提出的方案可以有效的抑制转子侧过电流和减小直流母线电压的波动,能将电磁转矩的振幅限定在额定值以内,解决了传统控制策略中存在的问题。     

利用BESS提高双馈风电机组低电压穿越能力

该文详细介绍了双馈风电机组基于电流解耦的转子侧和网侧变流器矢量控制方案以及转子侧变流器的Crowbar滞环控制保护方法;在分析电池特性的基础上建立了电池储能系统(BESS)的数学模型及其串级控制策略;结合算例仿真表明在双馈风电机组的直流侧安装BESS装置可以有效维持电网故障期间直流侧母线电压的稳定,从而提高风电机组的低电压穿越能力。     

基于二阶广义积分器锁相环的低电压穿越技术研究

为了研究和提高电网不对称故障下直驱式风电系统的低电压穿越能力,在分析风力机、永磁同步发电机、变流器、二阶广义积分器等数学模型以及风电系统控制策略的基础上,提出在网侧控制器中加入二阶广义积分器锁相环取代原有的传统锁相环的方法。在Matlab/Simulink仿真环境中建立了系统的仿真模型,并对系统发生电压跌落故障时,两种控制策略下直驱式风电系统低电压穿越能力进行了仿真对比研究。仿真结果表明,提出的二阶广义积分器锁相环不仅可以消除网侧d、q轴电压的二倍频扰动,而且可以改善直流母线电压的波动,提高了锁相环的精度,同时改善了直驱式永磁同步风电系统的低电压穿越能力。     

变速恒频双馈风力发电机低电压穿越初探

变速恒频双馈风力发电机接入电网后,当电网发生故障(电网电压跌落时),需要风力发电系统保持与电网的连接,通过建模仿真证明变速恒频双馈风力发电机可以向电网发出无功功率,对电网电压跌落起到一定的补偿作用.     

直驱式永磁同步风力发电机组低电压穿越研究

本文对直驱式永磁同步风力发电机组的低电压穿越方案进行了研究,综述了国内外主要的LVRT方案,列举了改进的控制策略,并对常用的Crowbar保护方案进行了分类总结,讨论了各自的优缺点。分析表明,电网故障时可以采用多种方法结合的方式平稳实现LVRT。