风机低电压穿越的问题

xxxmajun

风机低电压穿越的问题

低电压穿越，是不是只是适用与大的风电场，比如30MW或60MW，如一个小的孤岛运行的网装有1台或2台风机，功率在600KW到1MW之间，是不是不需要考虑风机的低电压穿越能力啊
关于低电压穿越我还有问题，想请教高手

yjhou

低电压穿越是对风电机组性能的基本要求，目前我还没有看到小风机是否要需要，不过早期的750kw机组风电场是要参与抽检的。而低电压穿越中的无功功率支撑就是冤枉机组了，这个数据本身是对风电场要求的，现在却无缘无故的加在了风电机组组。其实风电场解决无功支撑的手段要比单台风机要容易的多。

xxxmajun

回复 2# yjhou

关于大风电场的LVRT我还有问题

问题是，为了让电压u提升，所以需要给P让U提升，那P是谁提供的，外网吗，还是当LVRT时，备用电源开启提供电力使电压恢复为1pu值。
还有就是为什么要让DFIG产生Q，为了达到什么效果或作用呢

yjhou

回复 3# xxxmajun
单纯的靠风机是不能把跌的很严重的电网电压(如0.2)抬高到额定的。电网只能靠自己恢复，或者是自动切除故障部分。目前国标对风机的要求是，要在电压跌落期间向电网发送无功功率以支撑电网电压恢复。至于风机怎么发无功，这个就是变流器的问题了。但是风电场的无功是可以通过无功补偿器来实现的。

xxxmajun

回复 4# yjhou

我以前一直以为是向网发送有功功率以支撑电网电压恢复，为什么会是无功功率，那在电压跌落期间谁向电网发送无功功率以支撑电网电压恢复呢，外部电网，还是启动备用供电设备呢?
大功率风机一般都会在PWM处有无功补偿器，无功补偿了，为什么我的模型里还会发出无功呢?

这3个问题，高手能详细对我这个初学者解释一下吗

yjhou

回复 5# xxxmajun
1.有功是不能够支撑电网电压的，这点你搞混了，有功发多了，会影响电网频率，无功才能参与电网电压调节，这是电力部门常用的手段。你想想，线路的损耗是算无功还是有功呢？
2.电网是个无穷大系统，除非他自己恢复，不然单靠一个风机或者一个风场是难以支撑电网恢复的，所以电网电压的恢复是切除了故障线路或者故障被排除了。你想想假如两相发生短路，你不切除短路部分，发送再多的无功也不能够恢复电网，除非你的电网很小。
3.双馈机组本身是可以通过调节机组功率因数来发送或者吸收无功功率的，这个变流器可以实现。比如你的功率因数是0.95，这个时候是存在一些无功的，除非你的功率因数是1。

harveyhan

好贴子 解决了一直困扰我的问题 不过无功支持电网的原理还是不太清楚

xxxmajun

回复 6# yjhou
谢谢你，我还有一个关于DFIG的问题，DFIG在低电压穿越有优势，如图，上图为普通风机，下图为DFIG，上图的电压，缓慢而且振荡升到额定值，下图DFIG能在10ms能升到额定值。
为什么DFIG在低电压穿越有优势，原理是什么呢

yjhou

回复 8# xxxmajun
我现在怎么越来越发现我们说的不是一个事情？电机是连接在电网上的，电网的电压恢复是靠整个电网来支撑的。
你的仿真是不是只有一台风机？或者是一个孤网？
我说的都是指大电网，单台机组是不可能支撑电网电压的(在故障没有恢复的时候)。电网电压恢复的快慢主要取决于电网，单台机组的无功会有一些贡献，但是不足以是电网电压恢复。

liangwc1985

回复 5# xxxmajun


    六楼正解，另：
    一、低穿时所说的变流器发有功，指的是在低穿过程结束后，变频器重新开始对发电机的励磁控制，此时变频器应该尽快的恢复至低穿前的功率状态，以防功率失衡产生飞车现象，与你所说的“发有功恢复电压”不是一回事，有功的确不能使电网电压恢复；
    二、低穿过程中发无功指的是在低穿时，发电机的转子侧被短接，成为三相异步电动机，此时的电机是不受变频器控制的。此时，电网电压已经很低了，异步电动机的运行必然又会从电网中吸收大量的无功，这就加剧了电网故障。所以，变频器低穿过程中应该向电网发出适量无功以减少对电网的影响，而不是去任由电机吸收无功导致故障恶化；
    三、旧有的750机组由于电机结构不同，其抵抗电压跌落的能力要比双馈机组强；
    四、变频器发无功，当低穿时由于机侧停机只能由靠近电网侧来实行，受限于网侧的电流容量及变频器内部的电容容量，只能发出有限的无功；而若是低穿结束后，变频器恢复功率过程中，由于可以利用机侧励磁电流来调节电机，相应的无功就可以发出的多一些。
    以上都是个人的浅显理解，水平较低，不一定对，请批评指正。

liangwc1985

回复 9# yjhou


    同感

yjhou

回复 10# liangwc1985
由于现在国标要求在电压跌落75ms内发送无功。所以一些变流器在电压跌落后，转自子不发生短接(除非更恶劣的工况下)，泄流依靠直流母线侧的泄荷电阻来的。这种情况下，即使在电压跌落期间，也可以通过控制电机使之发出无功功率。

liangwc1985

回复 12# yjhou


    的确如此，你说的是新国标吧？新国标下也只能这样做了，一般情况下下不短接转子只投入chopper，除非情况特别恶劣必须投入Crowbar，但是这时应该就会故障停机了。据我所知，貌似ABB和HITACHI做新国标都没有通过，感觉电科院有点吹毛求疵了，本应是风场无功补偿的工作非得让独立机组出力，有点扯。

xxxmajun

回复 9# yjhou

下图是60MW的风场，连了外网，上图是网上别人的模拟，下图是我的，我觉得上图别人的，电压恢复有点与我的不一样，我2s时3项短路，200ms后切除故障，切除故障后PCC电压直接恢复到0。6pu，然后在10ms能恢复到了额定值，这与上图别人的模拟结果，不太一样，我觉得可能是风机不同的原因，因为我觉得上图别人的那个震动会不会是风机轴在震动造成的，感觉上图用的可能不是DFIG，所以我想知道DFIG在LVRT时与其他风机的区别

yjhou

回复 13# liangwc1985
电科院现在垄断，没招啊。这个要求放在风电场就很容易，低成本解决。现在强加给机组，成本上去很多啊。
我公司5月16号刚做完实验，过新国标。用的科孚德变流器，最好的一次27ms就发出无功了。

yjhou

回复 14# xxxmajun
我冒死把下图贴上来给你，这个是实测的中压侧LVRT电压曲线。你看看电压是怎么恢复的。
DFIG和全功率机组在LVRT时确实特性不太一样，但是电压的波形是不会差太大的。基本上故障切除后10ms左右电压就能恢复到额定值。

xxxmajun

回复 10# liangwc1985

"发电机的转子侧被短接，成为三相异步电动机，此时的电机是不受变频器控制的。"
这个我了解，这时，为了保护转子变流器的IGBT不被过大的rotor电流击坏，风机的crowbar电路会启动，这时DFIG就变成了异步发电机.

"电网电压已经很低了，异步电动机的运行必然又会从电网中吸收大量的无功"
为什么,电网电压低，异步电动机会从电网中吸收大量的无功呢，高手仔细讲解一下，我是个初学者

yjhou

回复 17# xxxmajun
电压是变低了，但是电流还在。无功电流被吸收的过多，反过来就会使网压降低的。

liangwc1985

回复 15# yjhou


    CONVERTEAM变频器典型的低穿只投chopper不投crowbar，一旦投入crowbar必定是特别严重的情况需要故障停机了。你们刚做完实验，应该用的是新的FRT二代模块吧？加装了一些电容性原件了吧?否则如果单纯的依靠一代FRT模块加上主滤波63A无功电流的限制，过新国标还是有风险的。

xxxmajun

回复 16# yjhou
我模拟的结果也发出无功了，但为什么Q在切除故障后，先下降再上生呢，G1就是DFIG Tr1是连到HV110KV的变压器