低电压穿越PPT版
低电压穿越装置课件
装置控制模式
故障模式 故障模式是指GLT-20系列变频器低电压穿越电源发生故障时， 保护动作后进入的一种状态。GLT-20发生严重故障时，执行 跳接触器、封PWM脉冲，点亮故障灯，开出故障信号的操作， 系统转入故障状态。 在故障消除之后，需人工手动按下柜门前的“复位”按钮，若 故障已消除则装置自动执行全自动逻辑， GLT-20恢复正常运 行状态。 停机模式 停机模式是指GLT-20在发生紧急故障保护动作，或人为拍下 “急停”按钮时GLT-20进入的一种状态。该状态下，GLT-20 执行跳接触器、封脉冲的操作，点亮停机灯，系统进入停机状 态。 （注：“急停”按钮被拍下时，GLT-20执行跳接触器、封脉 冲，点亮停机灯，开出故障信号等操作）
给煤机变频器 低电压穿越装置原理
三相交流电能经断路器QF1送入二极管整流桥TM1-3构成的整流回路， 再经过电控开关KM1变换为直流电能并储存于电容C1和C2。电感L1与 IPM构成BOOST型式的升压斩波电路，可将C1/C2上的直流电能变换为 电压等级更高的直流电能储存于电容C3/C4，并经晶闸管及二极管防反 回路和熔断器后，送入变频器的直流输入端子。电动开关KM1与电阻 YR1构成预充电回路，当预充电结束之后闭合KM1，实现在GLT-20初 始上电时为电容C1/C2/C3/C4的平稳充电功能。
运行操作检查低电压穿越装置停机和故障灯均灭装置运行操作断开低电压穿越装置出线刀闸sw1低电压穿越装置本身有工作时根据工作票措施要求执行断开ups配电柜给煤机变频器控制电源根据工作票措施要求执行断开低电压穿越装置出线刀闸sw1工作中需注意的问题给煤机变频器低电压穿越装置内有电容储能装置在给煤机交流电源消失后装置内一次回路仍有电压在给煤机交流电源失电约5分钟后低电压穿越装置一次回路电压才能趋近于零
各国风电并网导则对低压电穿越的要求(ppt版)
1.
低电压穿越（LVRT）的概念 Concept of Low Voltage Ride Through
镇赉风电场一期（49.5MW） 洮北风电场（98.6MW） 宝山风电场（49.5MW） 洮南风电场(99MW) 富裕风电场(15MW) 镇赉变 大安变 查干浩特风电场 (24MW) 新立风电场 (49.5MW) 白城变 大安风电场(99MW)
2004-12-14
中国电力科学研究院
CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
1
各国风电并网导则对低电压穿越的要求
－为什么需要低电压穿越
Comparison of LVRT requirements worldwide-
Why do we need LVRT?
Voltage dips will be more severe during high wind penetration
风电机组达到切入风速时 Low Wind
风电机组额定运行时 High Wind
10
中国电力科学研究院
CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
The impact on wind turbine of voltage dips
Unbanlance torque may influnce the stable operation of wind turbine Overcurrent of generator in transient may damage the Electronics components. Additional torque or forces may damage the mechanical components.
风电场低电压穿越技术培训课件
定子侧保护电路
变流器通过发电机定子端的串联变压器增加交流开关 实现与电网串联连接，转子侧变流器选用电流等级较 高的大功率IGBT，故障时定子侧产生较大的暂态电 流，此时通过控制晶闸管触发延迟角对此电流进行限 制。
•风电场低电压穿越技术培训
定子侧保护电路
• 将变流器与电网进行串联连接，则双馈感应发电机定子端 的电压为网侧电压和变流器输出的电压之和。这样便可以 通过控制变流器的电压来控制定子磁链，有效的抑制由于 电网电压跌落所造成的磁链振荡，从而阻止转子侧大电流 的产生，减小系统受电网扰动的影响，达到强化电网的目 的。但这种方式将增加系统许多成本，控制也比较复杂。
1 没有故障，判断风速，满足启动条件，进入并网过程。
•风电场低电压穿越技术培训
风力机组脱网
• 如果电机出力持续低于脱网设定值，风力机组将退出电 网，处于待机状态。断开发电机接触器，切除补偿电容， 断开旁路接触器，同时执行正常刹车过程，使风力机处 于停止状态，等风速满足条件后再次执行并网过程。这 一过程是在风速较低时进行的，电机出力为负功率时， 吸收电网有功，风力几乎不做功。为防止风力机在低风 速下频繁启动和停止，统计可控硅在1小时内的投入次数， 若投入次数大于4次，则停止并网，报故障，等待风的状 态平稳后由手动复位使风力机组正常运行如果电机出力 持续高于额定功率10%，将执行正常停机。当出力持续 高于额定功率20%，将执行安全停机，等待风速降低后 重新启动电机运行。
３
附加的转矩、应力可能损坏机械部分
•风电场低电压穿越技术培训
国内机组低电压运行能力现状
• 变速风电机组的LVRT功能，受制 于电力电子器件自身的过流能力。
• 一般而言，IGBT的过流能力只是 额定电流的两倍。
低电压穿越技术(2011-9-28)
风力发电低电压穿越技术1. 低电压穿越技术的提出在风电场容量相对较小并且分散接入时，系统故障时风电场退出运行不会对系统稳定造成影响。
随着风电装机容量在系统中所占比例增加，风电场的运行对系统稳定性的影响将不容忽视。
世界各国电力系统对风电场接入电网时的要求越来越严格，甚至以火电机组的标准对风电场提出要求。
包括低电压穿越（Low Voltage Ride Through ，LVRT ）能力，无功控制能力，甚至是有功功率控制能力等，其中LVRT 被认为是对风电机组设计制造技术的最大挑战。
2. 低电压穿越的定义及要求定义：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)。
要求①：我国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，要求该电网电机组能够保证不脱网连续运行。
3. LVRT 国内外研究现状风力发电系统，根据发电机转速，可以分为失速型与变速恒频型，其中变速恒频又可以分为双馈型和直驱型；根据传动链组成，可以分为有齿轮箱和直接驭动型；有齿轮箱又可以分为多级齿轮+高速发电机型与单级齿轮+低速发电机型。
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(fixed speed induction generator)、同步直驱式风机PMSG(permanent magnetic synchronous generator)和双馈异步式风机DFIG(doubly-fed induction generator)。
这三种机型, FSIG 属于淘汰机型，以后的发展趋势是PMSG 和DFIG 。
①目前，各国对低电压穿越的要求不同，其中在行业中影响最大的是德国的E.ON 标准。
②低电压穿越特性曲线主要是由故障期间的电压最低值（即低电压穿越曲线中U/UN 的最小值）电压最低点的时间长度和故障恢复时间来决定。
低电压穿越的概念
什么是低电压穿越什么是低电压穿越（LVRT）？LVRT：Low Voltage Ride Through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。
《国家电网公司风电场接入电网技术规定（修订版）》中对风电场低电压穿越的要求如下：a) 风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保持并网运行625ms 的低电压穿越能力；b) 风电场并网点电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场内的风电机组保持并网运行。
低电压穿越能力2020-09-26 16:28低电压穿越能力是当电力系统中风电装机容量比例较大时，电力系统故障致使电压跌掉队，风电场切除会严峻阻碍系统运行的稳固性，这就要求风电机组具有低电压穿越（Low Voltage Ride Through，LVRT）能力，保证系统发生故障后风电机组不中断并网运行。
风电机组应该具有低电压穿越能力：a）风电场必须具有在电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行620ms的低电压穿越能力；b）风电场电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场必须保持并网运行；c）风电场升压变高压侧电压不低于额定电压的90%时，风电场必须不间断并网运行。
低电压穿越能力是什么？2020-08-26 17:12 阅读155 评论0字号：小低电压穿越能力是当电力中风电装机容量较大时，电力系统故障致使电压跌掉队，风电场切除会严峻阻碍系统运行的稳固性，这就要求风电机组具有低电压穿越（Low Voltage Ride Through，LVRT），保证系统发生故障后风电机组不中断并网运行。
风电机组应该具有低电压穿越能力：a）风电场必须具有在电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行620ms的低电压穿越能力；b）风电场电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场必须保持并网运行；c）风电场升压变高压侧电压不低于额定电压的90%时，风电场必须不间断并网运行。
低电压穿越详解
低电压穿越详解前言当电网的电源由于电压过低或者切换调配供电导致风电场不能正常工作而停机，被停止工作后的风电场相对形成一个比电网的阻抗较大的负载或电源。
当电网再次可以向风电场供电时，这时电网和风电场双方之间的阻抗不再是相等的，换句话说，这时己经造成了电网和风电场之间的严重不匹配现象。
这时如果想要让风电场和电网间的相位一致则必须利用风机的力量强制将风机的相角前移180度，此时导致的后果是造成风机的机械传动部分严重超载，由此经常引起的事故是导致齿轮箱的损坏或者其它导致其它机械部件的损坏.因为这个相位差可造成比发电机短路电流值的2倍还要多，如果换算成转矩，则相当于发电机正常工作转矩的4倍的峰值转矩.这样发生齿轮箱及其它机械部件的损坏就是不难理解了. 什么是低电压穿越？低电压穿越能力是当电力系统中风电装机容量比例较大时，电力系统故障导致电压跌落后，风电场切除会严重影响系统运行的稳定性，这就要求风电机组具有低电压穿越（Low V oltage Ride Through，LVRT）能力，保证系统发生故障后风电机组不间断并网运行。
风电机组应该具有低电压穿越能力：a）风电场必须具有在电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行620ms的低电压穿越能力；b）风电场电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场必须保持并网运行；c）风电场升压变高压侧电压不低于额定电压的90%时，风电场必须不间断并网运行。
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的影响,依据不同的风电场接入方案计算风电机组LVRT能力的电压限值,对风电机组进行合理的LVRT能力设计。
风电场的低电压穿越
风电场的低电压穿越下图为对风电场的低电压穿越要求。
风电场并网点三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；并网点电压只要有一相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。
一、电压运行范围（新） 当风电场并网点的电压偏差在其额定电压的－10％～＋10％之间时，风电场内的风电机组应能正常运行。
当风电场并网点电压偏差超过＋10％时，风电00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.2-101234电网故障引起电压跌落要求风电机组不脱网连续运行风电机组可以从电网切出时间（s ）并网点电压（p .u .）0.625场的运行状态由风电场所选用风电机组的性能确定。
二、电压控制要求1、风电场应配置无功电压控制系统；根据电网调度部门指令，风电场通过其无功电压控制系统自动调节整个风电场发出（或吸收）的无功功率，实现对并网点电压的控制，其调节速度应能满足电网电压调节的要求。
2、当公共电网电压处于正常范围时，风电场应当能够控制风电场并网点电压在额定电压的－97％～＋107％范围内。
3、风电场变电站的主变压器应采用有载调压变压器。
风电场具有通过调整变电站主变分接头控制场内电压的能力，确保场内风电机组在条款1所规定的条件下能够正常运行。
（依据：GB/T 12325-2008《电能质量供电电压偏差》，提出当风电场并网点的电压偏差在－10％～＋10％之间时，风电场内的风电机组应能正常运行。
）根据风电场接入电网技术规定，在2009年2月后通过审查的，风机必须带有低电压穿越功能，如不具备一律不允许并网。
新疆达坂城风电场，目前购置的华创CCWE-1500/70.DF机型具备低电压穿越能力，当风电场并网点的电压偏差在其额定电压的－10％～＋10％之间时，风电场内的风电机组应能正常运行满足风电场低电压穿越能力要求；能够在并网点电压突降到20%Ue时625ms不切除。
火电机组辅机低电压穿越解决方案(共52张PPT)
电网故障对厂用电的影响
大方式，500kV母线出口处 CAN故障：
电网故障对厂用电的影响
大方式，500kV母线出口处 ABCN故障：
电网故障对厂用电的影响
大运行方式:
500kV母 0.4kV母线 A相电压 0.4kV母线 B相电压 0.4kV母线 C相电压 线故障类 幅值(kV) 百分比(%) 幅值(kV) 百分比(%) 幅值(kV) 百分比(%)
快速瞬变干扰试验：A级 电力电子方案采用免维护设计，其使用过程中无需工作人员对其进行任何操作和维护，该装置集成定期自检功能，对于自检中发现的问题，具备
强大的故障自诊断功能，并可将故障诊断结果通过硬接点、通讯等多种方式上送至后台管理系统，方便故障的统计和记录。
静电放电干扰试验：4级 元宝山电厂给煤机变频器采用的是ABB品牌,型号为ACS401
来源
课题来源：系统低电压故障对敏感负荷变频器连续运行的威胁
典型案例分析：电厂给煤机变频器低电压闭锁，引发跳机事故
起因：伊敏电厂开关CT故障，造成500kV系统母线接地
过程：厂用变电压跌落，给煤机变频器低电压闭锁，触发炉膛灭 〔MFT〕，机组跳机
火保护
范围：伊敏电厂、相邻120km的呼伦贝尔电厂
起因
中国电机工程学会技术鉴定
2021年3月22日在北京 顺利通过了中国电机 工程学会组织的技术 鉴定。
10ms
是否存在低电压跳闸风 险
存在低电压穿越变频器 跳闸，全停可能造成机
组MFT 存在低电压穿越变频器 跳闸, 全停可能造成机
组MFT 机组启动时使用，可暂
不考虑
暖通系统使用，可暂不 考虑
影响海水淡化
风险排查
风险排查
风险排查
风电场低电压穿越技术培训
风
风力机
齿轮箱 感应发电机
LS HS
电容器
电网
ppt课件
11
变速恒频风电机组（双馈感应电机）
绕线式转子感应电机作为发电机，转子与定子侧通过变流器联系。能够 在较大的范围内实现变速运行，风能利用效率高；
采用矢量控制技术后可以实现有功功率与无功功率的解耦控制。
风
风力机
齿轮箱 双馈感应发电机
LS HS
电网
– 风电场自身无功补偿容量不足或补偿速度不满足要求，则可能导致系统 电压严重下降 ！
AC/DC DC/AC
ppt课件12来自变速恒频风电机组（永磁同步直驱电机）
发电机为多极永磁同步电机，经过容量与电机容量 相当的背靠背式变流器与系统相连。
风
风力机
多极永磁发电机
S NS
N
N
LS S N S
AC/DC
DC/AC
电网
ppt课件
13
风电接入对电网影响
• 存在问题 • 风电场的场址多在电网末端，需要新建输电线路和变电站
ppt课件
8
风力机组切出风速
• 从结构力学的角度衡量，由于风速过高将导致叶片受的 剪切力矩超出耐受额度，或机舱及其它设备因风速过高 而导致的谐振、剪切力矩过大而造成不必要的损失，因 而在风速超出允许值时，风力机组应有相应反应。在风 速超出额定值时电机转速不会上升很大。但当电网频率 上升时，电机同步转速上升，要维持电机出力基本不变， 只有在原有转速的基础上进一步上升。如果转速超出同 步转速5%，除了顺桨还应使风力机组侧风90°，以使 风力机组转速迅速下降。当然，只要转速没有超出允许
风力发电系统低电压运行技术
主讲人：高阳 单 位：沈阳工程学院
[gb18030] 低电压穿越
![[gb18030] 低电压穿越](https://img.taocdn.com/s3/m/9cfcfbc95022aaea998f0f64.png)
电压跌落情况下锁相环技术改进
电压跌落情况下锁相环技术改进
基于双二阶广义积分器的软件锁相方法：方案的基本出发点是基于对称分量法的正序电压
分解该法通过基于二阶广义积分器的自适应滤波器来实现电网电压正、负序分量的检测计算，并在此 过程中对电网的谐波分量进行了滤除，该方法能在电网平衡和不平衡条件下精确地获取电网正、负序 分量的相位、幅值及频率信息，因此也具有较好的电网适应性。
电压跌落情况下锁相环技术改进
SOGI优点： 1.当电网出现三相跌落时，锁相环能快速且精确地获取电网电压正序分量的频 率和相位信息。 2.当电网出现三相频率突变（50Hz 变成 30Hz）时，锁相环依旧能快速准确 地获取电网电压正序分量的频率和相位信息。 3.当电网出现三相频率突变且同时含有低次谐波时，锁相环依旧能快速准 确地获取电网电压正序分量的频率和相位信息。
零电压穿越方案
李阳
目录
低电压穿越概述
电压跌落情况下锁相环技术改进 电压跌落并网电流控制方法的改 进
低电压穿越概述
低电压穿越：当电网故障或扰动引起光伏并网系统逆变器并网点的电压跌落 时，在一定电压跌落的范围内，光伏并网逆变器能够不间断并网运行。 对光伏并网逆变器的影响： 硬件： 可能会导致过电压过电流以及随之而来的电磁干扰等问题导致主电路硬件 的损坏 导致数字控制板或驱动电路等受到干扰而丧失控制能力 软件： 低电压冲击意味着各项参数的突然变化，系统的主控算法、锁相环算法、 保护逻辑算法、光伏发电特有的最大功率点跟踪等算法是否可以做出相应的 快速调整，给出准确有力的控制信号 低电压穿越对光伏电池阵列的影响 不再工作于最大功率点状态，而是根据瞬时的功率迅速调节自身输出的电 压和电流，建立起暂态平衡。此时会造成直流母线上的电容电压升高，但是 不会超过光伏电池阵列的开路电压
金风低电压穿越PPT教案
2
1397A Over Voltage Protection（高压保护）
Over Current Protection（过流保护）
1.1 Urated 1600
converter_grid_monitoring_U_DC_positive_high（直流母线高电压保 650
护）
p.u.
0.1
A
2
V
0.1
第5页/共16页
水冷变流器改造方案 ➢ 升级主控软件
升级为具有低电压穿越功能的软件
➢ 升级变流系统软件
升级为具有低电压穿越功能的软件
➢ 安装电网电压测量套件 检测电网电压跌落
➢ 更换新的控制盒
第6页/共16页
变桨系统改造方案 ➢ 变桨软件：将原先变桨软件更改为低电压穿越功能的软件。 ➢ 变桨硬件：1、加装短接片；2、将NGZOG芯片更换为NGZOF芯片 改造目的
1个
变桨电源芯片
2个
改造用时
费用
3小时/2人
第13页/共16页
五、已改造机组现场运行情况
➢ 已改造机组现场运行良好，下表是改造进 展及目标
第14页/共16页
谢谢！ Thanks for your
attention !
第15页/共16页
感谢您的观看。
第16页/共16页
第8页/共16页
低电压穿越测试系统原理图 ：
第9页/共16页
低电压穿越期间主要关注：无功电流的响应时间、无功电流值、有功功 率恢复速率，金风风冷变流系统改造完成后能够实现如下指标： 1）无功电流的响应时间（电网电压跌落开始至开始发出无功电流）在 30ms之内；
直驱
2）无功电流值：
电网电压对称跌落：按照2*（0.9Un-Ur）*In/U为额定电流）
低电压穿越
中德合作风电并网会议----低电压穿越王英博E mail：keyronwang@E-mail keyronwang@163com低电压穿越z低电压穿越LVRT,指在风机并网点电压跌落低穿越在机跌的时候风机能够保持并网甚至向电网的时候，风机能够保持并网，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，从而穿越这个低电到电网恢复正常从而“穿越”这个低电压时间(区域)。
电网电压跌落对风机的影响z电网电压跌落情况下，风电机组中的双馈感应发电机会导电网电压跌落情况下风电机组中的双馈感应发电机会导致转子侧过流，同时转子侧电流的迅速增加会导致转子励磁变流器直流侧电压升高，发电机励磁变流器的电流以及有功和无功都会产生振荡。
这是因为双馈感应发电机在电网电压瞬间跌落的情况下，定子磁链不能跟随定子端电压突变，从而会产生直流分量，由于积分量的减小，定子磁突变从而会产生直流分量由于积分量的减小定子磁链几乎不发生变化，而转子继续旋转，会产生较大的滑差，这样便会引起转子绕组的过压、过流。
如果电网出现的是不对称故障的话，会使转子过压与过流的现象更加严重，因为在定子电压中含有负序分量，而负序分量可以产生很高的滑差过流会损坏转子励磁变流器而过压会使发电高的滑差。
过流会损坏转子励磁变流器，而过压会使发电机的转子绕组绝缘击穿。
电网电压跌落风机的应对策略z1、由于现在国内风力发电量占总发电量的比重较由在国内力发电量占总发电量的比重较小，当电网出现故障时，现有的保护原则是立即将风机切网以确保机组的安全。
将机切网以确保机组的安全z2、随着风电机组单机容量的不断增大和风电场规模的不断扩大，一旦电网发生故障迫使大面积风电机组因自身保护而脱网的话，将严重影响电力系统的稳定运行。
因此，在设计风机时，需要考虑发电机组在电网出现故障时，具有一定低电压穿越能力。
实现低电压穿越的方案z1、采用了转子短路保护技术(Crowbar 采转保技术p)protection) 。
关于风电场低电压穿越问题分析
•
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。
2、不同故障类型的考核要求
•
对于电网发生不同类型故障的情况，对风电场低电
•
crowbar触发以后，按照感应电动机来运行，这个
只能保证发电机不脱网，而不能向电网提供无功，支撑电
网电压。现在LVRT能提供电网支撑的风机很少，这个是 LVRT最高的level。德国已经制定标准了。最后还是得增 加转子变频器的过流能力。
•
另外，控制系统要嵌入动态电压暂降补偿器，当有
暂降时瞬时将电压补偿上去，先保住控制系统不跳。ABB
• 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。
3、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
目装机总容量为30万千瓦，全部采用了金风科技1.5MW
直驱永磁风力发电机组。测试之前，金风科技在一天之内
即完成对全部参测22台机组的低电压穿越升级改造。10月
22日，在西北电网甘肃瓜州东大桥变电站330kV人工单相
短路试验条件下，有19台机组在大风满发工况下成功实现
不对称低电压穿越，一次性通过比例高达86.4%。电网和
仍与电网相连。一般转子各相都串连一个可关断晶闸管和
关于风电场低电压穿越问题共27页文档
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
关于风电场低电压穿越问题
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
变频器低穿课件
附：1.变频器的型式试验 参考标准： NB/T 31003-2011《大型风电场并网设计技术规范》 GB/T 19963-2011 《风电场接入电力系统技术规定》 NB/T 31014-2011《双馈风力发电机变频器制造技 术规范》 GB/T25388《 风力发电机组 双馈式变流器》
试验内容：
（1）什么是低电压穿越（Low Voltage Ride Through ，LVRT）？ • 当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，在一定电压跌 落的范围内，风电机组能够不间断并网运行。
（2）为什么需要低电压穿越？
当风电场装机容量较低时，对电网影响较小，风机可 以直接脱网。 当风电场装机容量比较高时，不能忽视风机对电网的 影响；大量的风机切除会影响电网功率的流动，破坏电网 的平衡，甚至使电网崩溃。 风机低电压穿越期间，按照最大能力发出有功功率， 可以尽量减小电网功率缺口，并根据国网标准发出无功电 流以支撑电网电压恢复。在电网电压恢复后能快速恢复正 常发电状态，缩短电网功率的缺口时间，有利于电网稳定。
沈菲
低电压穿越
近年来，穿越要求随着风力发电装机容量 的不断扩大，电力部门对风力发电机（或者 风电场）提出了一系列的并网要求，主要包 括：电网频率控制、无功功率和电网电压控 制、低电压以及电能质量控制等。
（1）什么是低电压穿越（Low Voltage Ride Through，LVRT）？ （2）为什么需要低电压穿越？ （3）低电压穿越期间风机系统发生了什么？ （4）如何实现低电压穿越？
第七章 安全注意事项
●非专业人员不得安装和维护变频器。 ●在开始安装之前，发电机和变频器必须和电网隔离。 ●在将变频器的接线及电机接线断开之前，严禁对电机 进行绝缘测试。 ●在操作变频器之前，必须确保变频器已可靠接地。 ●禁止接触带电的变频器、发电机电缆和发电机。要接 触这些部件，必须在断开输入交流电源后五分钟并用万 用表测量接触处对接地点电压，确认变频器已放电完毕。
低电压穿越和频率保护
目录1.具体LVRT实现方式描述： (2)2.实现LVRT的软硬件描述及流程框图 (2)3 Converteam提供的LVRT (3)3.1 E.on 电网连接点的要求(01.08.2003) (3)3.1.1对于高压侧电网连接点的参数要求为： (3)3.1.2 风机并网点的要求 (3)3.1.3.无功电流支撑 (4)3.2 国内高压侧电网连接点条件 (4)3.3 双馈异步风力发电低电压穿越总览 (5)3.4 LVRT硬件 (6)3.5LVRT试验波形 (6)3.5.1 电网电压降到50%*Un，转速1100rpm不加转矩的的波形 (7)3.5.2电网电压降到50%*Un，转速1100rpm加20%转矩的的波形 (7)3.5.3电网电压降到50%*Un时转速1200rpm不加转矩的的波形 (8)3.5.4电网电压降到50%*Un时转速1200rpm加20%转矩的的波形 (9)4 ABB低电压穿越LVRT (10)4.1电网故障时变频器与主控的数据交换: (10)4.2 设置有源CROWBAR: (11)4.3 ABB低电压穿越的现场试验： (12)5．低电压穿越实现方法6.频率保护范围变流器LVRT实验报告1.具体LVRT试验实现方式描述：LVRT试验的实现方式为，可通过多触头变压器实现多级电压切换，也可由电抗器投切方式形成所需要的电压跌落；其实现过程可通过多级接触器分合组合来实现。
2.实现LVRT的软硬件描述及流程框图1.1 LVRT功能流程简图3 Converteam 提供的LVRT3.1 E.on 电网连接点的要求(01.08.2003) 3.1.1对于高压侧电网连接点的参数要求为： ● 频率范围: 47,5 Hz - 51,5 Hz ● 电压范围: +15% / -12%● 功率因数范围: 0.95 (感性) - 0.925(容性) ● 无功电流电压支撑 (Iq = IN) ● 穿越能力3.1.2 风机并网点的要求● 1.频率范围: 47.5 Hz —51.5 Hz● 2.正常电压范围: 80 %[或90 %]-110 %● 3.功率因数可以从全部有功到全部无功来匹配电网连接点的无功需求 ● 4.穿越能力要求U/U[ % ] 03.1.3.无功电流支撑3.2 国内高压侧电网连接点条件 ● 频率范围: 48,0 Hz - 51,0 Hz ● 正常电压范围: +10% / -10%● 功率因数: 0.97 (感性) - 0.97 (容性). ● 无功电流支撑(没有明确规定)Time [s]电网电压跌落要求（ENE 01.8.2003）0,020,040,060,080,0100,0-200300800130018002300280033003800电网无功电流(过励) ENE grid codes 01.8.200310 20 30 40 50 60 70 80 90 100Voltage dip [%]无功电流Ib / In穿越能力国内LVRT 标准(草稿)3.3 双馈异步风力发电低电压穿越总览双馈异步风力发电低电压穿越总览01-11234时间(s)并网点电压(p u )0.625不脱网的仿真波形3.4 LVRT 硬件 LVRT 硬件包括:直流侧卸荷回路(IGBT 和卸荷电阻) 转子侧卸荷电阻和晶闸管桥 LVRT 控制板LVRT 硬件3.5LVRT 试验波形电网电压跌落到20%Unt [s]0.10.20.30.40.52U gird / u N P / P N Q / PNi grid / i N3.5.1 电网电压降到50%*Un，转速1100rpm不加转矩的的波形说明：不加转矩，转速为1100rpmA1:直流母线电压A2:有功电流A3:无功电流3.5.2电网电压降到50%*Un，转速1100rpm加20%转矩的的波形说明：加20%转矩，转速为1100rpmA1:直流母线电压A2:有功电流A3:无功电流3.5.3电网电压降到50%*Un时转速1200rpm不加转矩的的波形说明：不加转矩，转速为1100rpmA1:电网电压A3:有功电流A4:无功电流3.5.4电网电压降到50%*Un时转速1200rpm加20%转矩的的波形说明：加20%转矩，转速为1100rpmA1:电网电压A3:有功电流A4:无功电流4 ABB低电压穿越LVRT4.1电网故障时变频器与主控的数据交换:在电网电压跌落状态下08.10 CCU STATUS WORD 位的状态。
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-1 5 0
1 .0 0 .8
❖ 3 phase short-circuit duration
0 .6
0 .4 0 .2
100ms
1 .0
0 .5
0 .0
-0 .5
-1 .0
1 .0 8 1 .0 6 1 .0 4 1 .0 2 1 .0 0 0 .9 8
0
1
2
3
4
5
6
7
8
t/s
动态电压崩溃
Dynamic Voltage Callapse
1. 低电压穿越（LVRT）的概念 Concept of Low Voltage Ride Through
风电装机比例较高时：
➢ 高风速期间，由于输电网故障引起的大量风电切除会导致系 统潮流的大幅变化甚至可能引起大面积的停电，而带来频率 的稳定问题。
➢ 低电压穿越能力是必需的
The wind penetration is high
各国风电并网导则对低电压穿越的要求
－为什么需要低电压穿越
Comparison of LVRT requirements worldwideWhy do we need LVRT?
迟永宁 CHI Yongning 并网技术室 2009.01.06
中国电力科学研究院新能源研究所
大纲 Outline
1. 低电压穿越（LVRT）的概念
must be tripped in case of voltage dips during the grid fault.
风
桨叶
齿轮箱
异步发电机
低速轴 高速轴
升压变
电网
并联电容器组
1. 低电压穿越（LVRT）的概念 Concept of Low Voltage Ride Through
P/M W
什么是低电压穿越？
➢ LVRT：Low Voltage Ride Through ➢ 当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，在一定
电压跌落的范围内，风电机组能够不间断并网运行。
Wind turbines should stay connected to the network and keep operation following voltage dips caused by short-circuit on any or all phases, where the voltage measured at the HV terminals of the grid connected transformer remains above the predefined voltage profile.
➢ LVRT is necessary.
1. 低电压穿越（LVRT）的概念 Concept of Low Voltage Ride Through
高风电穿透功率情况下，故障导致的电压跌落更为严重。
Voltage dips will be more severe during high wind penetration
4. 风电机组低电压穿越的实现方案
Realization of wind turbine LVRT
1、 低电压穿越（LVRT）的概念
Concept of Low Voltage Ride Through
1. 低电压穿越（LVRT）的概念 Concept of Low Voltage Ride Through
➢ Large scale wind farm ( wind turbine ) tripping will cause load flow changing violently even power system blackout. The frequecy stability issue is the most concern because the power losses could lead to instability.
U
β
P M
1. 低电压穿越（LVRT）的概念 Concept of Low Voltage Ride Through
风电装机比例较低时：
➢ 可以允许风电场在电网发生故障及扰动时切除，不会引起严 重后果。
The wind penetration is low
➢ The trip of wind farm (wind trubine) during power grid disturbances can be acceptable. It‘s not a big problem to the power system.
E
ω Q /M V a r r
200
100 0
❖ 150MW风电场，基于普通
-1 0 0
异步发电机的恒速风 .1
❖ 三 相短路故障持续 0.1s
1 .0
150 75
❖ Wind farm capacity 150MW.
0 -7 5
IG based wind turbines.
➢ 也有故障穿越的提法。FRT：Fault Ride Through
1. 低电压穿越（LVRT）的概念 Concept of Low Voltage Ride Through
由于风电机组一般采用异步发电机技术（丹麦概念），电网发 生故障时机端电压难以建立，若风电机组继续挂网运行，将会 影响到电网电压无法恢复，因此，电网发生故障出现电压跌落 时，一般都是采取切除风电机组的方法来处理。
Induction machine is usally used in Denmark Concept Wind Turbines,
the active exciting can not be provided by. The voltage can not be
recovered if the wind turbine still keep operating so the wind turbine
1. Concept of Low Voltage Ride Through
2. 风电机组低电压穿越的必要性
2. The necessity of wind turbine’s LVRT
3. 各国风电标准对低电压穿越的要求
2. The requirement on LVRT in grid code worldwide