风电场低电压穿越

一：为什么只有风电有低电压穿越的问题

因为火电或水电是可控发电能源，机组本身有励磁调节系统，维持机端电压稳定。而风是不可控能源，风机多是异步或永磁式发电机，机组本身无励磁调节系统，发电机、变压器等设备都要消耗无功。当电网事故，系统电压降低，风机无骇节励磁功能，来支持电网电压恢复，反而因电压降低（0.9-.085）Ue，低电压保护动作而跳闸，当大量机组跳闸，势必会因线路充电功率、无功消耗设备减少使系统电压升高，很多风机又会因过电压（1.1-.1.15）Ue跳闸，使事故扩大。因此国网要求风机在电压降低20%-90%继续运行2S不脱网运行，并提供无功支持，支持电网电压恢复。

二：一般风力发电机组的低电压穿越能力是如何实现的？

电力电子论坛特约顾问：目前市场上风机类型可概括为三类, 即直接并网的定速异步机(FSIG)、同步直驱式风机(PMSG)和双馈异步式风机(DFIG)。 (1)直接并网的定速异步机(FSIG)低电压穿越能力(LVRT)的实现。 电压跌落期间FSIG的主要问题是电磁转矩衰减导致转速的飞升。最简单的方法是利用快速变桨来减小输入机械转矩, 限制转速上升。但风机桨叶具有很大的惯性,该方案需要风机有很好的变桨性能。 变桨控制不足之处在于无法提供无功以支持电网恢复。采用静态无功补偿SVC方案,实时补偿所需无功。稳态运行波形得到改善,提高了故障穿越能力。 (2)同步直驱式风机(PMSG)低电压穿越能力(LVRT)的实现。 电压跌落期间PMSG的主要问题在于能量不匹配导致直流电压上升。可采取措施储存或消耗多余的能量以解决能量的匹配问题。选择器件时放宽电力电子器件的耐压和过流值,并提高直流电容的额定电压。这样在电压跌落时可以储存多余的能量,并允许网侧逆变器电流增大,以输出更多的能量。这种方法从考虑增大功率输出和储能出发，较适用于短时的电压跌落故障。 减小同步机电磁转矩设定值,会引起发电机的转速上升,从而达到允许转速的暂时上升来储存风机部分输入能量,有效地减小了发电机的输出功率。也可直接采取变桨控制，减小风机的输入功率。结合增加器件容量的方法可进一步提高穿越裕度。 (3)双馈异步式风机(DFIG)低电压穿越能力(LVRT)的实现 与前两种机型相比, 双馈异步式风机在电压跌落期间面临的威胁最大。电压跌落出现的暂态转子过电流、过电压会损坏电力电子器件, 而电磁转矩的衰减也会导致转速的上升。 采用得较多的方法是在发电机转子侧装crowbar电路，为转子侧电路提供旁路。在检测到电网系统故障出现电压跌落时，闭锁双馈感应发电机励磁变流器，同时投入转子回路的旁路(释能电阻)保护装置,达到限制通过励磁变流器的电流和转子绕组过电压的作用，以此来维持发电机不脱网运行(此时双馈感应发电机按感应电动机方式运行)。

三：风电场低电压穿越

没有的，你最好与设计沟通，改用别的

四：低电压穿越是怎么一回事？求详细的解释

低电压穿越：当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，在电压跌落的范围内，风电机组能够不间断并网运行。对于光伏电站当电力系统事故或扰动引起光伏发电站并网电压跌落时，在一定的电压跌落范围和时间间隔内，光伏发电站能够保证不脱网连续运行。

基本要求

对于风电装机容量占其他电源总容量比例大于5%的省（区域）级电网，该电网区域内运行的风电场应具有低电压穿越能力。

风电场低电压穿越要求

右图为对风电场的低电压穿越要求。

a) 风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms的能力；

b) 风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运行。

考核要求

对于电网发生不同类型故障的情况，对风电场低电压穿越的要求如下：

a) 当电网发生三相短路故障引起并网点电压跌落时，风电场并网点各线电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证不脱网连续运行；风电场并网点任意线电压低于或部分低于图中电压轮廓线时，场内风电机组允许从电网切出。

b) 当电网发生两相短路故障引起并网点电压跌落时，同理。

c) 当电网发生单相接地短路故障引起并网点电压跌落时，风电场并网点各相电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证不脱网连续运行；风电场并网点任意相电压低于或部分低于图中电压轮廓线时，场内风电机组允许从电网切出。

有功恢复

对电网故障期间没有切出电网的风电场，其有功功率在电网故障切除后应快速恢复，以至少10%额定功率/秒的功率变化率恢复至故障前的值。

无功支撑

对于百万千瓦（千万千瓦）风电基地内的风电场，其场内风电机组应具有低电压穿越过程中的动态无功支撑能力，要求如下：

a) 电网发生故障或扰动，机组出口电压跌落处于额定电压的20%~90%区间时，机组需通过向电网注入无功电流支撑电网电压，该动态无功控制应在电压跌落出现后的30ms内响应，并能持续300ms的时间。

b) 机组注入电网的动态无功电流幅值为：K(1.0-Vt)In。 In为机组的额定电流；Vt为故障区间机组出口电压标幺值；Vt=V/Vn,其中V为机组出口电压实际值，Vn为机组的额定电压，K≥2。

必要性

据国家电力监管委员会2011年第四号《风电安全监管报告》统计，仅2011年一年，我国发生规模超过10万千瓦的风电机组脱网事故193次，超过50万千瓦的大型事故12次。风电机组脱网事故给电网安全稳定运行和可靠供电带来很大风险，同样也使风电场业主遭受电量损失。

据事故调查分析，部分并网运行的风电机组不具备低电压穿越能力，且故障期间未能有效地提供动态无功支撑，是造成风电大规模脱网的主要原因之一。当风电场不具备低电压穿越能力，电力系统发生扰动故障导致大量风电机组被切除时，系统潮流会发生严重转移，电网电压和频率均受到影响，不利于系统的稳定运行。

为维持电力系统的安全稳定运行和保证风电场并网安全，对风电场提出低电压穿越的要求是必要的。低电压穿越要求是电力系统功率平衡与频率稳定的需要，也是局部电网电压稳定及电压恢复的需要。[1]

3机组造价编辑

风电机组低电压穿越（LVRT）能力的深度对机组造价影响很大,根据实际系统对风电机组进行合理的LVRT能力设计很有必要。对变速风电机组LVRT原理 进行了理论分析,对多种实现方案进行了比较。在电力系统仿真分析软件DIgSILENT/PowerFactory中建立双馈变速风电机组及LVRT功能 模型。以地区电网为例,详细分析系统故障对风电机组机端电压......余下全文>>

五：风电机组为什么要具备低电压穿越能力

低电压穿越

（Low voltage ride through,LVRT）

低电压穿越（LVRT），指在风力发电机并网点电压跌落的时候，风机能够保持 低电压穿越并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间(区域)。LVRT是对并网风机在电网出现电压跌落时仍保持并网的一种特定的运行功能要求。不同国家(和地区)所提出的LVRT要求不尽相同。目前在一些风力发电占主导地位的国家，如丹麦、德国等已经相继制定了新的电网运行准则，定量地给出了风电系统离网的条件（如最低电压跌落深度和跌落持续时间），只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许风力发电机脱网，当电压在凹陷部分时，发电机应提供无功功率。这就要求风力发电系统具有较强的低电压穿越（LVRT）能力，同时能方便地为电网提供无功功率支持，但目前的双馈型风力发电技术是否能够应对自如，学术界尚有争论，而永磁直接驱动型变速恒频风力发电系统已被证实在这方面拥有出色的性能

如果不具备这个能力就会在电网电压跌落时，由于风机自身的保护系统动作使风机与电网断开，这样的无疑对电网来说是雪上加霜，电网电压会降的更低，甚至有可能系统崩溃解裂

六：风力发电机为什么要具备低电压穿越能力，对电网有什么影响？

风力发电机的低压穿越能力是通过风力变流器来实现的。

对于双馈风力发电机而言，定子端直接与电网连接，在电网电压跌落时，定子电压突降，而功率不能突变，从而定子端电流会有产矗大电流尖峰，电机转子侧由电磁感应也会产生大电流，容易对转子造成损害，所以风力发电机自身是希望脱离电网的。

但在一个风力发电占主导的局部电力系统中，风机可看作是电网的电压源，如果大量的风机都脱网后，会造成电网跌落更严重；另一方面利用风力变流器网侧在电网跌落时给电网发送无功功率，帮助电网电压提升，从而穿越这段跌落区域。

七：低电压穿越的穿越要求

对于风电装机容量占其他电源总容量比例大于5%的省（区域）级电网，该电网区域内运行的风电场应具有低电压穿越能力。右图为对风电场的低电压穿越要求。a) 风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms的能力；b) 风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运行。 对于电网发生不同类型故障的情况，对风电场低电压穿越的要求如下：a) 当电网发生三相短路故障引起并网点电压跌落时，风电场并网点各线电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证不脱网连续运行；风电场并网点任意线电压低于或部分低于图中电压轮廓线时，场内风电机组允许从电网切出。b) 当电网发生两相短路故障引起并网点电压跌落时，同理。c) 当电网发生单相接地短路故障引起并网点电压跌落时，风电场并网点各相电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证不脱网连续运行；风电场并网点任意相电压低于或部分低于图中电压轮廓线时，场内风电机组允许从电网切出。 对于百万千瓦（千万千瓦）风电基地内的风电场，其场内风电机组应具有低电压穿越过程中的动态无功支撑能力，要求如下：a) 电网发生故障或扰动，机组出口电压跌落处于额定电压的20%~90%区间时，机组需通过向电网注入无功电流支撑电网电压，该动态无功控制应在电压跌落出现后的30ms内响应，并能持续300ms的时间。b) 机组注入电网的动态无功电流幅值为：K(1.0-Vt)In。 In为机组的额定电流；Vt为故障区间机组出口电压标幺值；Vt=V/Vn,其中V为机组出口电压实际值，Vn为机组的额定电压，K≥2。 据国家电力监管委员会2011年第四号《风电安全监管报告》统计，仅2011年一年，我国发生规模超过10万千瓦的风电机组脱网事故193次，超过50万千瓦的大型事故12次。风电机组脱网事故给电网安全稳定运行和可靠供电带来很大风险，同样也使风电场业主遭受电量损失。据事故调查分析，部分并网运行的风电机组不具备低电压穿越能力，且故障期间未能有效地提供动态无功支撑，是造成风电大规模脱网的主要原因之一。当风电场不具备低电压穿越能力，电力系统发生扰动故障导致大量风电机组被切除时，系统潮流会发生严重转移，电网电压和频率均受到影响，不利于系统的稳定运行。为维持电力系统的安全稳定运行和保证风电场并网安全，对风电场提出低电压穿越的要求是必要的。低电压穿越要求是电力系统功率平衡与频率稳定的需要，也是局部电网电压稳定及电压恢复的需要。

八：低电压穿越求真相？

Q／GDW 珐92-2009是国网的企业标准，根据最新国家标准GB/T 19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》中所述：

a) 风电场并网点电压跌至20％标称电压时，风电场内的风电机组应保证不脱网连续运行625ms。

b) 风电场并网点电压在发生跌落后2s 内能够恢复到标称电压的90％时，风电场内的风电机组应保证不脱网连续运行。

附图是风电场低电压穿越的要求。

所以恢复时间应该是2秒。

九：风机机组为什么要具备低电压穿越能力? 5分

低电压穿越能力（Low voltage ride through capability），就是指风力发电机的端电压降低到一定值的情况下不脱离电网而继续维持运行,甚至还可为系统提供一定无功以帮助系统恢复电压的能力。具有低电压穿越能力的风力发电机可躲过保护动作时间,故障切除后恢复正常运行。这可大大减少风电机组在故障时反复并网次数,减少对电网的冲击。

十：低电压穿越能力的检测

风电机组低电压穿越(LVRT)能力的深度对机组造价影响很大,根据实际系统对风电机组进行合理的LVRT能力设计很有必要。而如何检测低电压穿越能力是亟待解决的一个难题。目前市场已经出现一些低电压穿越能力的检测方法和设备：这些检测平台能够同时满足现场安装在风电场的单台风电机组低电压穿越能力检测，满足光伏发电站并网接入验收的低电压穿越能力检测，满足光伏逆变器与风电发电机组的型式试验的低电压穿越试验检测。也适用于光伏发电站并网验收、风电场接入并网验收、光伏逆变器型式试验、风力发电机组的低电压穿越检测平台，包括主要设备及其辅助设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。