Transcript 海上风电机组低电压穿越测试解决方案

海上风电机组
低电压穿越测试
国家海上风力发电工程技术研究中心
中船重工（重庆）海装风电设备有限公司
杨
兴
华
中船重工（重庆）海装风电设备有限公司
CSIC(Chongqing) Haizhuang Windpower Equipment Co.，Ltd.
目
录
一、公司简介
二、低电压穿越介绍
三、海上低电压穿越测试
海纳百川 装备天下
中船重工（重庆）海装风电设备有限公司
CSIC(Chongqing) Haizhuang Windpower Equipment Co.，Ltd.
一、公司简介
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中船重工（重庆）海装风电设备有限公司
CSIC(Chongqing) Haizhuang Windpower Equipment Co.，Ltd.
中船重工（重庆）海装风电设备有限公司成立于
2004年，隶属于中船重工集团公司，是国家海上风力发
电工程技术研究中心平台建设单位，专业从事风电装备
研制及其系统总成、新能源开发建设和风电场工程技术
服务的高新技术企业。
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海装公司秉承“大集团、大产业、大战略、大联动”
战略方针，奠定了“南北布局、陆海并举、国内外市场
并进”发展格局，形成了重庆、内蒙古、新疆、江苏、
敦煌、云南及海外风机制造维护基地。
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二、低电压穿越介绍
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1、低电压穿越背景
从2005年国家颁布可再生能源法以来，到2010年底我
国风电累计装机容量已经跃居世界第一位。如下图1-1、图
1-2所示：
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风电在世界范围内发展速度非常快，并已成为普遍接
受的替代能源技术，发展风电是改善能源结构和应对气候
变化的重大举措，也是我国能源战略的重要组成。
但风电机组并网以后对电网本身产生了巨大的影响，
尤其是当风电所占比例日益增加之后对电网造成了很多负
面影响。
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2、低电压穿越要求
根据国家电网公司要求，并网的风电机组必须具备低
电压穿越能力。下图为《风电场接入电力系统技术规定》
中的具体要求：
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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%，风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运
行。
C）动态无功支撑能力要求无功电流控制的响应时间不大
于75ms，持续时间不少于550ms。机组注入电力系统的动态
无功电流：IT≥1.5×（0.9-UT）IN（0.2≤UT≤0.9、IN-机组额定电
流）。
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三、海上低电压穿越测试
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目前陆上风电的低电压穿越测试已比较成熟，并且建立
了张北低穿测试基地。海装公司H93-2.0MW型风电机组于
2011年8月31日一次性通过了全部型式检测项目，是当时国
内最快通过低电压穿越型式试验的风电整机企业，并于9月9
日通过了规定的抽检项目，是国内第一家通过抽检的风电机
组。
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随着海上风电项目的兴起，各大整机企业也开始研制大
功率海上风电机组，部分厂家已有样机投入运行。而对于海
上风电机组的低电压穿越测试，尚处于探索阶段。
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1、测试方案
海上风电机组由于其环境的特殊性，低穿测试方案和陆上
有很大的区别，这里列出了以下三个方案作为对比。

船舶停靠

搭建测试平台

升压站接入
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1）船舶停靠
将测试设备放置在船上，靠近机组进行测试。
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2）搭建海上测试平台
在机组旁边搭建一个测试平台，将测试设备放置到测试
平台进行测试。
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3）升压站接入
测试设备放置到风电场升压站，将测试设备串入机组运
行线路进行测试。
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2、测试难点
对于海上风电机组而言，海洋环境、大功率以及海底电缆
都将给低电压穿越测试带来新的挑战。

海洋环境

大功率

海底电缆
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1）由于海上机组的可达性较差，测试设备无法像陆上靠
近机组进行测试，目前只能在升压站将设备串联到运行线路
中进行测试。
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2）海上风电机组的单机容量比陆上要大，有的机组甚至
和低穿测试设备容量相当，低穿测试期间电压跌落值的短时
波动，将会影响到机组的无功输出。
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3）由于测试设备需安装在陆上进行测试，海底电缆的影
响不容忽视，海底电缆越长对测试影响越大
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海装技术团队针对以上问题进行了充分研究，并对主控
及变流器低穿控制策略进行优化。
部分测试数据如下：
1.三相50%电压
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2.三相75%电压
3.两相75%电压
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4.三相35%电压
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2014年9月12日，海装风电H151-5.0MW海上风电机组，
在江苏如东潮间带国家海上示范风场，完成了低电压穿越型
式试验的所有测试，各项测试结果满足测试标准要求，测试
报告正在审核中。
海装风电H151-5.0MW海上风电机组是目前国内在海上
运行的最大风轮的风电机组，是国内首个5MW级别风电机组
完成所有低电压穿越型式测试的机型，是首个完成海上低电
压穿越测试的机型，这标志着海装风电科研技术创新再次走
在了行业前列。
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谢 谢
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