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电网友好丨单机调频技术在分散式机组上的应用

9月23-25日,第五届中国中东南部风电开发研讨会在河南郑州召开。本届大会由中国可再生能源学会风电专业委员会主办,中国海装参与协办。

在中东南部风电技术创新实践主题论坛中,中国海装北京研究院李德才博士以“分散式风电机组单机调频技术研究”为主题同与会嘉宾作精彩分享。

随着我国风电机组在电网中的占比越来越大,电网频率稳定性的问题日益突出。在电力系统中,用电量与发电量的实时匹配,决定了电网频率的稳定性和用电的安全性。然而,电网频率的偏移是难以避免的,它是由功率不平衡导致的,为维持频率稳定,就要求发电侧能够主动调节电能输出。风电机组在传统控制下可以通过变桨来减少出力,但却无法主动增加有功输出。而频率的稳定是电能质量的一个重要指标,所以风电机组参与电网调频势在必行。

中国海装在风电机组参与电网频率的方面进行了深入的研究,特别是在风电机组主动提高有功输出的方法中进行虚拟惯量法,预留功率法,和储能法等三种方法的研究分析。

虚拟惯量法是在电网频率下降时,可以通过将部分动能转化为电能来支撑频率的稳定。在控制时,为了避免爬坡过程中传递链的振荡以及减少误差,当前的有功输出及转速共同用于电流环的计算。通过仿真验证,在不同风况下,风机均可以稳定的提高有功输出。

预留功率法是通过变桨或超速的方法,使风机运行不再运行在最优工况点,以减少叶片的风能捕获。当电网频率下降使,则可以重新回到最优工况点。预留功率法虽然可以长时间提高风机有功输出,但是会导致,满发时间减少,影响收益。所以,通过改变风机自身的控制,可以响应系统频率的波动,但会影响机组的正常运行。

储能法是风电机组与储能的结合,可以使机组充分利用风能,电网对机组频率响应的要求则由储能系统实现。添加储能系统,风电机组将具备长时间、稳定的频率响应能力,并可起到“削峰填谷”的作用。

来源:中国海装

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