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远景能源:软硬件配合创新
发布时间:2015-10-13        浏览次数:143        返回列表

陕西省定边县位于陕北黄土低岗斜坡,当地年平均风速约为6.61米/秒,风资源条件较好。2011年,根据国家风电产业政策由集中式向集中式与分散式并举发展调整,华能新能源股份有限公司在定边县投运了我国第一个分散式接入风电项目。

“华能分散式二期项目,选用了5台远景2兆瓦风机。 针对配电网与风机之间的互动特性,远景能源通过软件和硬件协同创新,提出并成功应用了一整套的分布式技术解决方案,实现了分散式风场的安全稳定和最大功率输出,获得了客户的认可。”远景能源分布式风电的负责人王晓钰博士表示,由此远景也成为行业中首家仅通过软件技术,不增加任何风场及风机硬件投入即成功实现分散式风电场接入配电网的企业。

分散式风电接入技术创新:

硬币的两面

根据国家能源局《关于印发分散式接入风电项目开发建设指导意见的通知》,分散式接入风电项目是指位于用电负荷中心附近,不以大规模远距离输送电力为目的,所产生的电力就近接入电网,并就地消纳的风电项目。

远景分布式风电技术成功应用于华能陕西定边分散式风电场,当地运行电网为榆林西部电网,归属陕西省地方电力(集团)有限公司,最大运行负荷约35万千瓦。分散式风电直接接入配电网,最大的优势是基本上不限电,“有多少发多少”。但与集中式风电最大的区别在于,分散式的风电开发不仅受制于风资源的限制,也受制于当地电网条件。各地不同的电网条件、接入能力和接入距离是影响分散式风电接入的重要因素。

陕西定边当地分散式风机接入10千伏线路的供电半径超过20公里,线路负荷较大,末端电压下降非常严重,电能质量较差。当地电网属于农网,配电网网架结构薄弱,电压等级低,电网阻性较强,风电及电网负荷波动对电压影响很大,常规风机会因电压问题被迫限电。此外,电网环境恶劣,电能质量较差,接入风机要经受住电压三相不平衡等电能质量问题的考验。

华能定边分散式风电项目相关负责人曾给记者打过这样一个形象的比喻:我国农网变电站的设备配置普遍较低,安稳装置、重合闸和保护配置相对低端,且农网的走向是发散性的,因此更像是一个“悬臂梁”,当这条线上的负荷发生剧烈变动时,就会出现线路跳闸断电现象,供电质量较差。而分散式风电接入该负荷线路,注入了一个新的电源点,就地平衡负荷,通过风机接入技术的创新,变“悬臂梁”为“支撑梁”,稳定了当地的电能质量,提高了电网运行稳定性。

王晓钰说,陕西定边风电场最初因配电网适应问题限功率低至20%,远景能源运用其智慧风场能量管理系统、智能风机控制技术,大幅提高风机的配电网及弱电网适应能力,通过半个月的调试使风场实现满发,顺利通过500小时验收。投运3个月期间,运行稳定,电压等电能质量较好,并一直保持零故障,如今,在2015年上半年就达到等效满发小时数近1200小时,一直保持领先,为客户创造了真正的经济价值。

远景创新:软件控制作用更加突出

王晓钰表示,远景分布式技术创新主要体现在软件和硬件两方面。

软件上主要体现在:第一,加强风机对于电网电压的支持,稳定风机端的电压。其二,通过软件加强对风电场与风机之间的协同控制,维持风场接入点电压的稳定性。保证风机与风场的电压安全稳定的同时,整个风场可以实现最大的功率输出。

从硬件上看,远景风机具有更宽的无功功率控制能力,使得风机具有更大范围的电压控制能力,延展了风机正常发电的电压范围。相比其他分散式接入的风机,远景的优势体现在更少的硬件投入,不需要在风场安装无功补偿装置,依靠风机自身的无功能力就可以实现电压稳定。此外,远景风机有更宽的频率适应范围,在频率变化恶劣的配电网中,风机依然可以正常运行。

“远景的分布式风机,可以适应分布式配电网的各种工况,辅助电网电压稳定。不仅确保风机分布式接入后不影响电网的安全稳定,还能在需要的时候支撑电网电压,提高供电可靠性。”王晓钰表示。

基于远景能源智能风机并网控制技术、智慧风场能量管理系统的分布式风电解决方案,利用先进的并网控制技术、智慧风场控制软件,不增加任何其他硬件设备,无需SVG等无功补偿设备,充分发挥风场及风机的硬件能力,实现风场的安全稳定运行和发电量的最大输出。