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摘要: 2017年8月初,由国家电力调度控制中心、东北网调度中心、蒙东网调中心和中国电科院新能源所等单位的十余位专家

2017年8月初,由国家电力调度控制中心、东北网调度中心、蒙东网调中心和中国电科院新能源所等单位的十余位专家对全球第一个进行风电场高电压穿越(130%额定电压)、单机一次调频/无功调压、场级一次调频/无功调压涉网改造的华能新能源蒙东分公司高力板风电场进行了现场调研和现场测试试验见证。结果表明,由北京汇智天华新能源科技有限公司和深圳禾望电气股份有限公司联合承担的高力板风电场的涉网改造取得了突破性成果,风电场成为了可对电网提供快速无功支撑和快速一次调频的真正电网友好型电源,具备了电网主要电源所必须的调频调压能力。在利用风电机组惯量进行一次调频方面的技术水平和指标的先进性超出了项目预期。

为了解决东北电网风电消纳及外送困难的问题,国家投资建设了特高压外送通道扎鲁特——青州±800KV特高压直流工程,蒙东电网作为特高压电网的输入端,高比例的风电接入给电网的常态稳定性以及故障状态下的稳定性带来了诸多挑战,为确保高比例风电接入电网的安全稳定运行,风电场的涉网性能改造势在必行。华能新能源公司率先申请成为首批风电涉网特性改造试点单位,承担了风电机组和风电场的涉网改造任务,并首先在蒙东分公司高力板风电场等风场实施。

高力板风电场总装机容量20万千瓦,安装了132台1.5MW风电机组,此次涉网技术改造内容包括风电机组高电压穿越(130%额定电压)、风电机组快速无功调压/一次调频、风电场整场快速无功调压/一次调频、风电场SVG故障穿越、风电机组频率适应性等。项目由北京汇智天华公司承担,深圳禾望电气公司负责变频器优化配套。改造完成后由中国电力科学研究院国家风电技术与检测研究中心进行现场试验检测。

北京汇智天华新能源科技有限公司凭借多年来在风力发电机组智能化控制算法研究、主控软件研制和风电场智慧化控制等方面的技术积累和沉淀,成功竞标本涉网改造项目。在实施过程中,在华能新能源各级领导和高力板风电场的大力支持下,项目组成员克服了工期短、技术要求高、无现成经验可借鉴以及高温酷暑等不利条件,认真研究、刻苦钻研,在禾望公司的大力配合下,研发完成了既具有高电压故障穿越(1.3Un)功能和宽幅频率适应性(48-52Hz),又可以实现风电机组单机快速无功调压和一次调频,同时还能实现风电场整场快速无功调压/一次调频功能的风电功率协调控制系统。经现场测试,该系统实现了利用风电机组惯量参与一次调频,单机无功调压/一次调频响应时间小于100ms,整场无功调压/一次调频响应时间小于1s,有功无功调节精度和暂态过程的控制精度均超过项目预期。

本项目的成功实施,实现了风电机组和风电场对电网有功功率和无功功率的快速准确支撑,使得风电场在提供清洁能源电力的同时,还可以根据电网指令提供精准快速的无功支撑等电力系统辅助服务,提高了大比例风电电力系统的安全稳定性。据了解,在20万千瓦级风电场实现风电整场快速无功调压/一次调频在全世界都属首创。

该技术的大力推广,可以在确保电网和风电场安全稳定运行的前提下,大幅度提高风电机组的上网比例和并网发电能力,可以大幅度提高风电在特高压直流/交流输电系统中的占比,从而大幅度减少弃风限电,提高清洁能源利用水平。

来源:汇智天华

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