低电压穿越控制方案
低电压穿越方案介绍
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GE、EHN风机低电压穿越说明由于电网公司要求,我风场针对各期风机低电压穿越和集成控制方案进行了市场调研,将我风场三种类型风机分别准备了如下方案:GE风机:由于GE公司具备改造风机能力且有成熟的配套解决方案,所以我们建议和风机原厂家GE公司合作针对我一期30台风机进行低电压改造工程,目前GE公司报价为14.04万元/台(含税)。
同时,由于电网的需要针对风场的无功控制和最大功率限制问题。
GE公司也给出了相应的解决方案:风场管理系统软件(具体技术方案附后),其报价为465万元(未税)。
另外,我们也和其他公司进行了洽谈,但是发现目前GE风机低电压改造工程如果通过第三方来做有几个问题:1、费用较高,一般1.5MW风机每台改造费用约为50万左右(技术方案类似于750KW风机)。
2、技术较为复杂,无法完成最大功率控制和动态无功控制功能。
EHN风机:由于风机主机厂商濒临倒闭,且其在国内风机市场保有量很低,安迅能西班牙公司迟迟没有提出相应的技术方案。
另外由于风机违款的问题,航天安迅能公司对于我方的改造要求始终没有给予正面的回答。
为此我们针对以上困难进行了以下几个探索尝试:1、和第三方尝试合作。
目前我们与南高齿、金风、科诺伟业几家公司进行了协商,他们针对我们二期风机均进行了现场查看,目前正式给出方案的只有科诺伟业公司。
EHN风机改造的主要难题是电压12KV,750KW风机的改造模式很难套用在这上面。
2、改造技术难度大。
由于低电压穿越涉及到主控系统和变频控制,一般风机制造公司技术实力有限,很难同时进行这两项技术改造。
而且即使完成了低电压改造,即将要求的风机集成控制系统也难以实现。
针对这些难点,我们联系中科院下属的科诺伟业公司进行了一段时间的现场查看分析,他们针对EHN风机的特点给出了一套技术方案(具体方案附后),这套方案的优点是:解决了风机低电压穿越的问题;可以实现风机集成控制完成最大功率控制和动态无功补偿;变频系统和控制系统的国产化可以使我们完全摆脱安迅能公司的控制;费用相对较低,每台费用50万左右(包括风机集成控制系统);改造试验周期预计3个月。
低电压穿越电流控制方法
![低电压穿越电流控制方法](https://img.taocdn.com/s3/m/24a7732ba31614791711cc7931b765ce05087a83.png)
低电压穿越电流控制方法随着科技的不断发展,电力系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
在电力系统中,电流是一个重要的参数,而电流的控制又是电力系统中的一项关键技术。
在实际应用中,我们常常需要低电压下穿越大电流,这就需要采用一些特殊的控制方法。
低电压穿越大电流是一项具有挑战性的任务。
通常情况下,电流与电压成正比,即电流随着电压的增加而增加。
然而,当电压较低时,电流可能不足以满足系统的需求。
因此,我们需要采取一些措施来解决这个问题。
一种常见的低电压穿越大电流的控制方法是使用降压器。
降压器是一种能够将高电压转化为低电压的装置。
通过降低电压,我们可以增加电流的流动。
这种方法常用于电力系统中,特别是在输电线路中。
通过在输电线路上设置降压器,我们可以在低电压下实现大电流的传输。
除了降压器,还有其他一些方法可以实现低电压穿越大电流。
例如,可以使用电流放大器。
电流放大器是一种能够将低电流转化为高电流的设备。
通过使用电流放大器,我们可以在低电压下实现大电流的传输。
这种方法常用于电子设备中,特别是在信号传输中。
还可以使用电流反馈控制方法来实现低电压穿越大电流。
电流反馈控制是一种能够根据电流的大小来调整电压的方法。
通过使用电流反馈控制,我们可以在低电压下实现大电流的传输。
这种方法常用于电力系统中,特别是在变压器中。
通过在变压器中使用电流反馈控制,我们可以在低电压下实现大电流的传输。
总的来说,低电压穿越大电流是电力系统中的一项重要任务。
为了实现这个目标,我们可以采用多种控制方法,如降压器、电流放大器和电流反馈控制。
这些方法都能够在低电压下实现大电流的传输,从而满足电力系统的需求。
在实际应用中,我们可以根据具体情况选择合适的控制方法,以确保电力系统的稳定运行。
总结起来,低电压穿越大电流的控制方法是电力系统中的一项重要技术。
通过使用降压器、电流放大器和电流反馈控制等方法,我们可以在低电压下实现大电流的传输。
这些方法能够提高电力系统的效率和稳定性,为人们的生活带来更多便利。
低电压穿越技术措施
![低电压穿越技术措施](https://img.taocdn.com/s3/m/7a094b6759fb770bf78a6529647d27284b7337da.png)
低电压穿越技术措施1. 针对低电压穿越,可采取增加电容器来提高电压稳定性的措施。
2. 在电子设备中加入稳压器,以保护设备在低电压情况下的正常运行。
3. 对于低电压穿越,可以设计并部署自动化系统来监测并及时调整电压,以维护系统的正常运行。
4. 在建筑物电气系统中采用电压调整装置,以应对低电压情况。
5. 考虑使用低电压穿越保护装置,以保障电子设备在电压波动时的安全运行。
6. 采用可调节电源模块,以应对低电压情况下的电压不稳定问题。
7. 为了防止低电压穿越对电网造成影响,可以实施配电网络的升级改造。
8. 在电力系统中加入电力负载管理系统,对低电压情况下的负载进行调整。
9. 低电压穿越时,可采用电压补偿设备来提高电路的稳定性。
10. 针对低电压问题,可以在系统中增加保护继电器和过压保护装置。
11. 设立低电压监测系统,以实时监控电压波动情况并及时采取补救措施。
12. 为了解决低电压穿越问题,可以对电力系统进行整体动态优化。
13. 对于低电压穿越,可以在关键设备上安装电压监控装置来预警和干预电压异常情况。
14. 将低电压穿越现象列为电力系统故障诊断和处理的重点问题,加强相关技术研究。
15. 在低电压穿越情况下,将电气设备设计的电压容限加大,以提高设备的适应能力。
16. 对于低电压穿越,可在系统中增加静态无功补偿装置,以改善电网的电压稳定性。
17. 加强低电压穿越诊断技术的研发,提高对电力系统稳定性的监测和分析能力。
18. 为了避免低电压穿越给电力系统带来损害,可加强电力系统维护和设备检修。
19. 采用智能电网技术,实现对低电压穿越的智能监测和自动调节。
20. 在电力系统中加强对低电压的实时监测,及时发现并解决电压异常情况。
21. 提高低电压异常时的电力系统响应速度,减少设备损坏和停电事故的发生。
22. 设计电网运行的应急方案,应对低电压穿越事件的突发发生。
23. 加强电力系统的故障预警和快速处理能力,以保障电力供应的连续稳定性。
组串式逆变器低电压穿越方法
![组串式逆变器低电压穿越方法](https://img.taocdn.com/s3/m/287015576ad97f192279168884868762caaebb97.png)
组串式逆变器低电压穿越方法组串式逆变器是一种常用的太阳能逆变器,具有高效率、高功率密度和高可靠性等优点,被广泛应用于太阳能发电系统中。
然而,在特定的工作条件下,组串式逆变器可能会遇到低电压穿越问题,导致逆变器无法正常工作。
为了解决这个问题,需要采取一些措施来应对低电压穿越。
本文将介绍组串式逆变器低电压穿越的方法。
首先,需要了解什么是低电压穿越。
低电压穿越是指电网系统中电压低于逆变器工作范围的瞬时事件。
当电网电压低于逆变器的最低工作电压时,逆变器会被迫停机或降低功率输出,这可能会导致系统运行不稳定或无法正常运行。
解决低电压穿越问题的方法主要可以从以下几个方面入手:1.电网设备优化:在设计太阳能发电系统时,可以考虑使用优质的电网设备,如优化变压器、改进低耗阻抗和减少线路阻抗等,从而提高电网的质量,减少低电压穿越的风险。
2.逆变器技术改进:组串式逆变器的工作原理是将直流电能转换为交流电能。
在逆变过程中,逆变器可能会受到电网电压波动的干扰。
因此,可以改进逆变器的控制算法,增强逆变器对电网电压波动的响应能力,提高逆变器的稳定性。
3.功率控制策略:在逆变器运行过程中,可以采用一些功率控制策略来应对低电压穿越。
例如,可以通过调整逆变器的输出功率,减少对电网的负荷,从而降低逆变器工作时的电网电压要求。
4.储能系统的应用:在太阳能发电系统中加入储能系统可以有效解决低电压穿越问题。
当电网电压低于逆变器的工作要求时,储能系统可以提供额外的电能来满足逆变器的工作需求,从而确保系统正常运行。
5.后备电源的设置:当电网电压低于逆变器要求时,可以设置后备电源,如柴油发电机组,为逆变器提供额外的电能,保证逆变器正常工作。
综上所述,组串式逆变器低电压穿越问题是太阳能发电系统中需要重视的一个问题。
通过优化电网设备、改进逆变器技术、采用功率控制策略、应用储能系统和设置后备电源等方法可以有效解决低电压穿越问题,确保逆变器的正常运行。
随着技术的不断发展,未来将会出现更多创新的解决方案来应对低电压穿越问题,促进太阳能发电系统的可持续发展。
火电机组辅机低电压穿越解决方案(共52张PPT)
![火电机组辅机低电压穿越解决方案(共52张PPT)](https://img.taocdn.com/s3/m/b44af3c4cf2f0066f5335a8102d276a200296034.png)
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
电厂变频器低电压穿越改造方案
![电厂变频器低电压穿越改造方案](https://img.taocdn.com/s3/m/2c27404b5e0e7cd184254b35eefdc8d376ee14c3.png)
电厂变频器低电压穿越改造方案一、项目背景近年来,我国电力系统在快速发展过程中,面临着越来越多的挑战,其中低电压穿越问题日益突出。
为了保证电力系统的稳定运行,减少因低电压导致的设备损坏和停电事故,对电厂变频器进行低电压穿越改造显得尤为重要。
二、项目目标1.提高电厂变频器的低电压穿越能力,确保在系统电压出现瞬间降低时,变频器能够正常运行,避免跳闸。
2.提升设备抗干扰能力,降低因电压波动对设备运行的影响。
3.优化电力系统运行性能,提高电力系统稳定性。
三、项目实施1.改造方案设计(1)对变频器内部电路进行优化,提高其抗干扰能力。
(2)增加低电压穿越功能模块,实现对电压波动的实时监测,当电压低于设定阈值时,自动启动低电压穿越模式。
(3)优化变频器控制策略,确保在低电压条件下,变频器输出电压和频率稳定。
2.设备选型(1)选择具有低电压穿越功能的变频器,确保设备具备较强的抗干扰能力。
(2)选择高性能的传感器,实时监测电压波动,确保低电压穿越功能的准确启动。
3.改造步骤(1)现场勘测,了解电厂变频器运行状况,评估低电压穿越改造的可行性。
(2)制定详细的改造方案,包括设备选型、施工方法、进度安排等。
(3)设备安装调试,确保低电压穿越功能正常工作。
(4)对改造后的变频器进行试运行,验证低电压穿越效果。
(5)对试运行数据进行采集和分析,优化改造方案。
四、项目优势1.提高电厂变频器运行可靠性,降低设备故障率。
2.提升电力系统稳定性,减少因低电压导致的停电事故。
3.优化设备性能,提高电力系统运行效率。
4.降低维护成本,减少设备更换频率。
五、项目风险及应对措施1.风险:改造过程中可能出现的设备不兼容问题。
应对措施:在改造前对设备进行充分测试,确保设备兼容性。
2.风险:改造过程中可能出现的技术难题。
应对措施:组建专业的技术团队,及时解决改造过程中遇到的技术问题。
3.风险:改造后设备运行不稳定。
应对措施:对改造后的设备进行长期跟踪监测,发现问题及时解决。
研究直驱永磁同步风机低电压穿越控制方法
![研究直驱永磁同步风机低电压穿越控制方法](https://img.taocdn.com/s3/m/3b3d2888852458fb760b56aa.png)
研究直驱永磁同步风机低电压穿越控制方法摘要:近年来,风电技术得到了飞速发展,风电场的装机容量也逐年增高,风力发电对电网影响已经不可忽视。
电网对风电机组的故障穿越能力的要求也越来越严格,其中,主要有对风电机组低电压穿越能力的要求。
关键词:直驱永磁;同步风机;低电压;穿越控制一、永磁风机的基本结构永磁直驱风力发电系统采用的是永磁同步发电机,该系统主要包括:①永磁同步发电机:由于定子采用永磁材料,所以不需要加装定子绕组,其结构会大大简化,其转化效率相较于其他类型电机要略胜一筹;②风力机:将吹过风轮的风的动能转换为机械能,在此期间会有一定的能量损耗,然后再通过连接装置带动发电机转子转动,然后发电机将转子的动能转化为电能,在整个由风力到电力转化的过程中,整个机组能量的转化率主要取决于风力机的能量转化效率,可以说是风力机的核心部件;③变流器:对于并网的风电系统来说,发电机与电网之间的变流器是十分重要的部分,也是控制系统的直接控制对象。
变流器将发电机输出的交流电转变为直流电,再变换为符合电网标准的交流电,可以说是一个中间环节,但这个环节所处的位置至关重要,因为变流器要保证在并网运行时,其输出电压要与电网一致,包括幅值和频率,否则将会对电网造成大的冲击,并且在电网有无功需求时,其还需要转换控制策略,以给电网提供足够的无功支撑,帮助电网电压恢复。
二、超级电容器工作原理超级电容器的原理是采用了电化学双电层原理,该电容结构和传统电容结构不同,采用的双层隔离板,电荷聚集在这双层隔离板间将电能储存起来,生产工艺比传统电容稍微复杂一些,但生产成本相差不多。
超级电容分类简单,可以根据其极板的类型进行划分,由合金材料构成的电极称作合金超级电容,还有用金属氧化物构成的电极是金属氧化物超级电容,目前,市场上更常见的是金属氧化型的。
还有一种电极是由碳材料构成的,碳材料的优点在于耐腐蚀,长时间浸泡在化学液里不发生化学反应,并可以很好的容纳电荷,并在正负碳极间形成强电场,将电解液进行电解,起到存储电能的目的。
低电压穿越技术措施
![低电压穿越技术措施](https://img.taocdn.com/s3/m/ae11be845ebfc77da26925c52cc58bd630869312.png)
低电压穿越技术措施《低电压穿越技术措施》低电压穿越技术措施指的是在电力系统中,为了应对低电压问题而采取的一系列技术手段和措施。
低电压是指输电、配电过程中出现的电压偏低的现象,它可能给电力系统的正常运行和终端用户的电气设备带来一系列的问题。
低电压的主要影响之一是导致电力系统的电压稳定性降低,可能会引发电力设备的故障。
此外,低电压还会影响终端用户的电气设备正常运行,特别是对一些对电压变化敏感性较高的设备来说,如计算机、电视机、电冰箱、空调等,低电压会使其工作不稳定、效率低下甚至损坏。
为了避免和解决低电压问题,需要采取以下一些技术措施:1. 电力系统的电压控制和调节。
通过分布式电源的增加、输电线路及变电站的规划和改造等方式,提升电力系统的电压控制能力,保证系统内各个节点的电压稳定。
2. 减小电力线路的输电损耗。
减小输电线路的损耗可以进一步提高输电效率,降低线路电压降低的可能性。
这可以通过合理选择导线、减小线路的电阻、优化线路的设计和运行等方法来实现。
3. 采用补偿装置和电压稳定器。
通过在电网中安装合适的电容器、电抗器等补偿装置,可以对低电压区域进行补偿,提高电压的稳定性和恢复到正常水平。
此外,电压稳定器的使用可以实时监测并稳定电网中的电压波动,有效地抑制低电压现象的发生。
4. 完善终端用户的电压保护装置。
在终端用户的电气设备中加装电压保护装置,一旦检测到低电压情况,及时进行报警或自动切断电源,以避免设备受损。
综上所述,《低电压穿越技术措施》是关于应对电力系统中低电压问题的一篇技术指南。
通过合理的电压控制和调节、减小输电损耗、补偿装置的使用以及完善用户保护装置等措施,可有效应对低电压问题,保证电力系统的稳定运行和终端用户的正常用电需求。
火电厂低电压穿越解决方案
![火电厂低电压穿越解决方案](https://img.taocdn.com/s3/m/b1bfef4033687e21af45a9f2.png)
让火电厂辅机也具备低电压穿越能力——东北电网公司敏锐发现并组织解决火电厂对电网重大安全运行隐患东北电网历史悠久,有着辉煌的过去。
然而近年来,老电网不断遭遇新能源对于安全运行的考问。
东北电网公司除积极应对外,还多次与国内外同行进行研讨。
最近的一次是2011年11月3日,美国西北太平洋国家实验室逯帅博士应邀拜访,介绍了美国在太阳能和风电接纳领域的一些应用和研究成果。
让风电场具备低电压穿越能力是保障风电安全入网的核心条件之一,在这项工作上东北电网公司投入了不少的精力,也得到了可观的成绩。
不过,将电网安全作为第一要务的东北电网公司敏锐地发现,如果火电厂辅机不具备低电压穿越能力将给电网安全带来更大的威胁。
2011年10月25日,内蒙古东部呼伦贝尔市秋寒渐浓。
东北电网公司与东北地区各大电力单位专家齐聚伊敏发电厂,就东北电网火电厂辅机低电压穿越能力改造工作举行现场工作会。
国内五大发电集团在东北地区派驻机构,辽宁、吉林、黑龙江三省公司调度通信中心,蒙东调度筹备组以及火电、科研、制造等单位专家和工作人员都参加了研讨。
通过6个月以来对给煤机变频器抗低电压穿越改造,华能伊敏发电厂研讨时认为:电厂采用抗低电压穿越设备改造是必要的,从技术角度解决低电压穿越问题也是可行的,通过对以上两种方案的改造试验来看,改造是成功的、有效的。
东北电网公司指出,经过近半年多的研究、试验和技改,内蒙古东部呼伦贝尔送端新建火电机组成功完成了火电机组辅机低电压穿越能力改造工作,两种成熟的技术改造方案均通过了实际检验,值得推广和借鉴。
2011年1月2日,东北电网500千伏伊换1号线发生单相故障时,伊敏发电厂、呼伦贝尔发电厂机组给煤机停止运行,锅炉灭火,导致发电机组跳闸。
由于火电厂辅机不具备低电压穿越能力,给电网安全稳定运行带来严重影响。
事故发生8天后,东北电网公司组织有关单位召开伊敏发电厂、呼伦贝尔发电厂机组事故跳闸分析会,要求两厂抓紧落实火电机组辅机低电压穿越能力改造工作,并对东北电网内火电机组辅机低电压穿越能力情况展开调查。
直驱式永磁同步风力发电机低电压穿越控制
![直驱式永磁同步风力发电机低电压穿越控制](https://img.taocdn.com/s3/m/3c9b6b0432687e21af45b307e87101f69f31fb49.png)
直驱式永磁同步风力发电机低电压穿越控制目前,关于风力发电系统的低电压穿越研究大多针对双馈型风力发电机组,需采用主动式或被动式Crowbar来避免风力发电机变流器的过电压和过电流,虽然可以满足并网准则对低电压穿越的要求,但存在以下固有问题:(1)双馈电机变为不受控的异步发电机后,稳定运行的转速范围受最大转差率限制而变小,若变桨系统未能快速限制捕获的机械转矩,仍很容易导致转速飞升。
(2)由于Crowbar动作前后,发电机的励磁分别由变流器和电网提供,两种状态的切换会在低电压穿越过程中对电网造成无功冲击。
(3)即使在低电压穿越过程中网侧变流器保持联网,受其容量限制,提供的无功功率主要供给异步发电机建立磁场,而对系统的无功支持很弱。
对于永磁同步发电机来说,发电机经由全功率整流器通过交—直—交转换接入电网,发电机和电网不存在直接耦合。
电网电压的瞬间降落会导致输出功率减小,而发电机的输出功率瞬时不变,这将导致功率不匹配,引起直流母线电压上升,威胁电力电子器件安全。
如果采取措施稳定直流母线电压,又会导致输出到电网的电流增大,同样会威胁变流器的安全。
但是当变流器直流侧电压在一定范围波动时,发电机侧一般都能保持可控性,在电网电压跌落期间发电机可以保持很好的电磁控制,所以直驱式永磁同步发电系统的低电压穿越相对容易。
事实上直驱机组在电网故障下运行仍然会产生很多问题。
以永磁同步风力发电机组为例,在电网故障情况下,以常规电流控制为基础的功率变换器直流母线电压可能超出额定值,网侧变换器输出电流增大可能危及电力电子器件的安全运行,网侧变换器输出功率含有2倍工频波动,直流母线电压含有2倍工频纹波,网侧变换器输出电流含有负序分量和谐波等。
因此,必须解决直驱式风力发电机组在电网故障下运行面临的诸多问题,提高其故障穿越能力,满足故障穿越标准。
文献[75]对直驱式风力发电故障穿越控制方法进行了综述分析。
首先根据电网故障特征,分析了直驱风力发电机组在故障运行条件下的功率关系,根据分析结果将电网故障情况下机组实现故障穿越所面临的问题总结为由电网电压正序分量有效值下降带来的“有功不平衡”和电网电压负序分量带来的“功率波动”两类问题。
低电压穿越技术
![低电压穿越技术](https://img.taocdn.com/s3/m/958030cea1116c175f0e7cd184254b35eefd1acc.png)
低电压穿越技术一、低电压穿越技术概述随着风力发电在电网中所占比例的增加,电网公司要求风力发电系统需像传统发电系统一样,在电网发生故障时具有继续并网运行的能力。
电网发生故障引起电压跌落会给风力发电机组带来一系列暂态过程(如转速升高、过电压和过电流等),当风力发电在电网中占有较大比例时,机组的解列会增加系统恢复难度,甚至使故障恶化。
因此目前新的电网规则要求当电网发生短路故障时风力发电机组能够保持并网,甚至能够向电网提供一定的无功功率支持,直到电网恢复正常,这个过程被称为风力发电机组“穿越”了这个低电压时间(区域),即低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)。
1.风力发电机组故障穿越并网要求各国相继提出了越来越严格的故障穿越标准,要求机组在电网故障情况下能够按照标准规定的时间继续并网运行。
图4-26为德国、英国、美国和丹麦4国故障穿越标准中电网电压跌落程度与风电机组需持续并网运行的时间的规定。
图4-26 各国故障穿越标准各国制定的故障穿越标准中,除包含图4-26所示的并网时间要求外,一般都包含以下4个方面的规定:(1)公共耦合点的电网电压有效值的跌落程度与要求机组继续并网运行时间长短的关系。
(2)电网线电压有效值的跌落程度与输出无功功率的关系。
(3)故障切除后,有功功率的恢复速率。
(4)频率的波动与输出有功功率的关系。
我国国家电网公司制定了风力发电机组低电压穿越标准。
标准规定:风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能保持并网运行625ms的低电压穿越能力,如图4-27所示。
风电场并网点电压在发生跌落2s内能够恢复到额定电压90%时,风电场内的风电机组能够保持不脱网运行。
2.关于双馈风力发电机的低电压穿越的特殊性图4-27 中国的低电压穿越标准与其他机型相比,双馈异步风力发电机在电压跌落期间面临的威胁最大。
电压跌落出现的暂态转子过电流、过电压会损坏电力电子器件,而电磁转矩的衰减也会导致转速的上升。
低电压穿越标准
![低电压穿越标准](https://img.taocdn.com/s3/m/2f1495bfd1d233d4b14e852458fb770bf78a3be6.png)
低电压穿越技术介绍
低电压穿越(Low voltage ride through,LVRT),低电压过渡能力,曾称“低电压穿越”。
定义:小型发电系统在确定的时间内承受一定限值的电网低电压而不退出运行的能力。
低电压穿越技术一般有三种方案:一种是采用了转子短路保护技术,二种是引入新型拓扑结构,三是采用合理的励磁控制算法。
转子短路保护技术
比较典型的crowbar电路有如下几种:
(1)混合桥型crowbar电路,每个桥臂有控制器件和二极管串联而成。
(2)IGBT型crowbar电路,每个桥臂由两个二极管串联,直流侧串入一个IGBT器件和一个吸收电阻。
(3)带有旁路电阻的crowbar电路,出现电网电压跌落时,通过功率开关器件将旁路电阻连接到转子回路中,这就为电网故障期间所产生的大电流提供了一个旁路,从而达到限制大电流,保护励磁变流器的作用。
光伏电站低电压穿越时的无功控制策略
![光伏电站低电压穿越时的无功控制策略](https://img.taocdn.com/s3/m/ece909967e192279168884868762caaedc33ba13.png)
光伏电站低电压穿越时的无功控制策略1. 本文概述随着全球能源结构的转型和对可再生能源需求的不断增加,光伏发电作为清洁能源的重要组成部分,其并网运行的安全性和稳定性受到广泛关注。
光伏电站的低电压穿越(LVRT)能力,即在电网电压短暂跌落时,光伏系统能够保持不脱网运行的能力,是衡量光伏电站并网性能的关键指标之一。
在低电压穿越过程中,光伏电站的无功控制策略对于维持系统的稳定运行和保障电网安全具有重要意义。
本文主要针对光伏电站低电压穿越时的无功控制策略展开研究。
分析了低电压穿越过程中光伏电站面临的主要问题和挑战,包括电压跌落对逆变器控制策略的影响、无功功率的动态需求变化等。
接着,本文综述了当前光伏电站无功控制的主要策略和技术,包括基于比例积分微分(PID)控制、矢量控制、模型预测控制(MPC)等方法的控制策略,并分析了这些策略的优缺点和适用场景。
进一步地,本文提出了一种新型的光伏电站无功控制策略。
该策略结合了模型预测控制和人工智能优化算法,能够实现对无功功率的快速准确控制,有效提升光伏电站的低电压穿越能力。
通过仿真实验和实际测试,验证了所提策略的有效性和可行性。
本文的研究成果对于提高光伏电站的低电压穿越能力,保障电网稳定运行,以及促进光伏发电的广泛应用具有重要的理论和实践意义。
2. 光伏电站低电压穿越现象分析定义:低电压穿越(LVRT)是指当电网电压短时间内下降至某一临界值以下时,光伏电站仍需维持并网运行的能力。
背景:随着光伏发电在电网中的比例不断增加,其对电网稳定性的影响日益显著。
LVRT能力成为光伏电站并网运行的重要指标。
大量分布式电源接入:光伏发电的波动性和不可控性可能引起电网电压不稳定。
国际标准:如IEC 62116等,对光伏电站的LVRT能力提出要求。
国内标准:如GBT 199642012等,对光伏电站的LVRT技术要求和测试方法进行规定。
逆变器控制策略:如改进的PID控制、矢量控制等,提高逆变器在低电压条件下的工作性能。
分析微网逆变器低电压穿越控制策略
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分析微网逆变器低电压穿越控制策略摘要:微网逆变器实际运行过程,在下垂控制及虚拟同步发电装置控制之下,低电压穿越过程往往极易有故障问题产生,那么,为确保整个系统维持稳定可靠的运行状态,就需进一步了解低电压穿越相应控制策略。
鉴于此,本文主要探讨微网逆变器当中低电压穿越控制实施策略,仅供业内人士参考。
关键词:逆变器;低压电压穿越;控制策略引言微网逆变器,通常实行虚拟的同步装置控制或下垂控制等方式,低电压穿越过程往往极易有问题产生,威胁着整个系统的运行稳定。
因而,针对微网逆变器当中低电压穿越控制实施策略开展综合分析较为必要。
1、关于微网逆变器当中低电压穿的主要技术类型1.1在有功及频率控制层面针对电能质量而言,电力系统总体频率属于重要的一项衡量指标,可确保电力系统总体实现稳定且安全地运行。
倘若系统频率实际波动超过限定范围,则电网不但无法实现正常运行,且还会致使电力系统产生严重的瘫痪问题。
1.2在电压电流的双环控制层面电压电流的双环控制技术手段之下,借助电流环及电压环各自PI控制装置,可对控制过程当中电流及其电压指令实现精准有效地跟踪。
在电网电压低穿期间,由于电网线路阻抗的存在,需要考虑阻抗带来的影响,现推导低电压穿越期间,逆变器输出有功无功大小的限制公式。
逆变器与电网组成的等效电路图为:假设当前电网的短路比为1.5,则电网的等效阻抗为:逆变器额定功率为500KW,Lg = 304uH,R=0.01Ω,去当前传统逆变器的参数,电感L=100uH,电容为C=300uF,Uinv = Um*sin(w*t+θ), Ugrid =Ug*sin(w*t),对其进行拉普拉斯变换以及计算可以得到:其中:其中:则pcc点的有功并网功率,根据有功的定义,P=Vpcc*Ig*cosβ,Q= Vpcc*Ig*sinβ,其中β为电压与电流的相位差。
对Ig和Vpcc进行反变换后,代入P的公式后可以得到:其中:其中:根据P Q 的公式去匹配有功无功,能够使控制环路更快达到稳态,最有效的做法是根据有功无功的大小去改变DQ控制环路的电网电压前馈,加快逆变器输出的动态响应,满足国网对低电压穿越的要求。
低电压穿越电流控制方法
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低电压穿越电流控制方法
低电压穿越电流控制方法是一种控制电流在低电压条件下的方法。
在低电压条件下,电流容易上升过高,可能导致电路故障或设备损坏。
因此,采用合适的控制方法可以防止电流超过设定范围。
以下是几种常见的低电压穿越电流控制方法:
1. 电流保护装置:使用电流保护装置可以监控电流,并在电流超过设定值时触发保护机制,例如断开电路或提醒操作员。
这种方法可以有效地避免电流超过预定范围。
2. 降压器:使用降压器将电压降低到设定范围,从而控制电流的大小。
例如,使用变压器将高电压转换为低电压,并使用调节器来维持电流在适当范围内。
3. 电流限制器:电流限制器是一种电子元件,可以限制电流通过的最大值。
当电流超过限制器的额定电流时,其电阻增加,从而降低电流流过的值。
4. 负载均衡:通过合理分配负载,可以避免单个设备承受过高的电流。
例如,将电流分配到多个并联的电路中,以确保每个电路的电流在设定范围内。
这些方法可以根据具体情况进行综合应用,以达到低电压穿越电流控制的目的。
在选择方法时,需要考虑电压、电流要求以
及系统可靠性等因素,并确保所采用的控制方法符合相关的电气安全标准。
一种分布式虚拟同步发电机低电压穿越控制方法
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一种分布式虚拟同步发电机低电压穿越控制方法1. 一种分布式虚拟同步发电机低电压穿越控制方法是一种用于保护分布式虚拟同步发电机的电压,使其能够在低电压环境下正常运行的控制方法。
2. 在传统的低电压穿越控制方法中,通常需要使用外部电压控制器来监测并调节发电机的输出电压。
这种方法存在一些缺点,例如需要额外的设备和复杂的布线,同时也增加了系统的成本和复杂度。
3. 与传统方法相比,分布式虚拟同步发电机低电压穿越控制方法是一种更简单和经济的解决方案。
该方法利用虚拟同步发电机的特性,通过调节发电机的无功功率来实现电压的稳定。
4. 在该控制方法中,虚拟同步发电机的电压是通过电流来调节的。
当检测到系统电压降低到低于预设值时,控制系统会相应地增加发电机的无功功率,以提高电压水平。
5. 该控制方法还包括一个智能算法,用于监测系统电压并实时调节发电机的无功功率。
算法会根据系统的需求和电压水平来自动调整发电机的输出。
6. 为了有效控制发电机的无功功率,该方法还需要一个准确的测量系统,以监测发电机的输出电压和电流。
这些测量数据将被送回控制系统,用于计算发电机的无功功率。
7. 控制系统还包括一个反馈回路,用于实时监测发电机的输出和系统电压,并根据需要进行调整。
该回路可以根据实际情况增加或减少发电机的无功功率输出。
8. 该控制方法还考虑到系统的稳定性和可靠性。
当系统电压恢复到正常范围时,控制系统会自动减少发电机的无功功率,以避免过高的电压水平。
9. 为了确保控制系统的可靠性和安全性,该方法还包括多重保护机制。
这些机制可以检测电压异常和故障,并采取相应的措施,如切断发电机的输出或报警。
10. 还有一种用于分布式虚拟同步发电机低电压穿越控制方法的改进措施是使用预测模型来预测电压降低的可能性。
这样可以提前采取控制措施,以减少系统故障和电压失稳的风险。
11. 在该方法中,预测模型使用历史数据和系统状态来预测未来电压变化。
基于这些预测结果,控制系统可以提前调整发电机的无功功率输出,以保持系统的稳定性。
逆变器低电压穿越控制策略simulink
![逆变器低电压穿越控制策略simulink](https://img.taocdn.com/s3/m/641b416359fb770bf78a6529647d27284b7337cc.png)
逆变器低电压穿越控制策略simulink逆变器低电压穿越控制策略是指在逆变器输出电流过大导致逆变器直流电压降低的情况下,通过一定的控制策略使逆变器能够恢复正常工作的一种方法。
逆变器低电压穿越控制策略在逆变器的正常运行中起到了重要的作用,本文将通过Simulink进行模拟分析,并详细介绍逆变器低电压穿越控制策略的原理和实现步骤。
逆变器是将直流电能转换为交流电能的装置,常用于太阳能发电系统和风力发电系统等。
逆变器的工作原理是通过将直流电能输入到逆变器中,逆变器内部的电子元件将直流电转换为交流电,并通过输出端口输出。
然而,在输出负载较重,或者短路故障发生时,逆变器输出电流过大,导致逆变器直流电压下降,从而影响逆变器正常工作。
为了解决逆变器低电压穿越问题,可以采用电源限流、输出调制等手段进行控制。
其中一种常见的控制策略就是低电压穿越控制策略。
逆变器低电压穿越控制策略通过监测逆变器输出电压和输出电流,当输出电流过大导致逆变器直流电压降低时,控制器将根据设定的参数和算法调整逆变器的输出电流,使逆变器能够恢复到正常工作状态。
在Simulink中,可以使用电源限流模块来模拟逆变器的运行状态。
电源限流模块可以模拟逆变器的输出电流和直流电压,并通过参数设置来控制逆变器的输出电流。
在实际应用中,低电压穿越控制策略需要根据具体的逆变器类型和工作条件进行调整和优化。
逆变器低电压穿越控制策略的具体实现步骤如下:1.设定逆变器的输出电流上限和直流电压下限。
根据逆变器的额定参数和设备设计要求,设定逆变器的输出电流上限和直流电压下限。
这两个限制条件是控制策略运行的基础。
2.监测逆变器的输出电流和直流电压。
使用传感器或者监测装置实时监测逆变器的输出电流和直流电压,并将监测数据输送给控制器。
3.控制器根据设定的参数和算法进行计算。
控制器根据监测得到的逆变器输出电流和直流电压数据,结合设定的参数和算法,进行计算并得出相应的控制指令。
4.调整逆变器的输出电流。
风机低电压穿越控制负序抑制控制
![风机低电压穿越控制负序抑制控制](https://img.taocdn.com/s3/m/a4bf61cbed3a87c24028915f804d2b160a4e8651.png)
风机低电压穿越控制负序抑制控制
随着风电发展规模的扩大,电网连接风机发电系统带来的低电压问题日益凸显。
低电压问题一旦发生,不仅会影响其他用户的电力质量,也可能导致风机保护装置的误动作,甚至因此停机。
为了有效解决这一问题,可以采取风机低电压穿越控制负序抑制控制的方法。
具体来说,首先需要实时监测风机端和集电极端的电压值,当检测到风机端电压低于设定值时进入低电压控制程序。
然后,通过拓扑结构识别出可能导致此风机低电压的负序段路,并计算各负序段路的流量对风机电压的贡献值。
基于此,选择对风机电压贡献值最小的负序段路,通过控制它的输出来抑制其对风机电压的影响。
以此方式,积极调节影响风机电压的负序,使其电压逐步提升过低电压点,并最终恢复正常范围。
通过面向原因的积极控制,比简单停机等待更能有效缓解低电压问题,保障风电发电的可靠性。
这一方法在实际应用中取得了很好的效果。
以上就是采用"风机低电压穿越控制负序抑制控制"这一标题下的一个内容范例。
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低电压穿越控制方案
低电压穿越功能是通过变流器的有源crowbar来实现的,当变频器检测到电网电压下降时,根据直流母线的电压来控制Crowbar部件的动作,泄放转子上的能量来抑制转子电压的升高,但会引起电网电压模块和变桨系统模块报故障。
并且由于转矩突降为零左右,进而会引起发电机的转速超速等问题,下面就上述问题的分析和处理过程进行相应阐述。
一、主控和变流器的软件修改
为保证风机在低压穿越状态下保持并网运行,需要对主控系统和变流器参数进行如下修改。
电压跌落至低电压穿越区时,变流器参数9.10的BIT10 (converter_low_voltage_for_ride_through)置位作为低电压区的触发条件,对电网电压和变桨故障进行相关逻辑处理,电网电压跌落至低电压穿越区以下时变流器本身报直流过压和转子侧变流器过流。
1.主控程序grid_voltage模块
现风机的主控检测当电网电压低于额定电压的90%延时100ms滞后,风机将脱网停机,为保证对低压穿越状态下风机能并网运行,需要对电压保护限值进行修改。
编程思路为:
当电网电压正常时,保持原检测模式不变,把低电压穿越过程分为三个阶段: 从电压降至低于90%额定电压开始640ms内电压不低于20%额定电压80v,电压检测模块不报故障;
从低压穿越过程开始的第640ms至3s电压升至90%额定电压360v,电压检测模块不报故障;
3s后低电压穿越完成,电压应保持在90%额定电压以上
在低压穿越过程的上述三个阶段中,如检测电网电压低于允许的最低电压限值,则报error_grid_voltage_limit_min故障,主控系统中对电网电压检测超下限报程序需作如下修改:
变流器的状态字converter_com.converter_low_voltage_for_ride_through赋值给low_voltage_for_ride_through并把它定义为全局变量。
新建一个结构化文本如下,具有低压穿越三个阶段的执行要求。
修改grid_voltage中超过低电压限制报故障的功能模块,增加低电压穿越阶段的故障判定变量。
2.主控程序pitch模块
变桨系统主电跌落时将蓄电池电压经过供电回路直接输入PITCHMATER的DC_LINK端,pitchmaster正常工作60s带动电机运行,维持时间满足低电压穿越的时间,但变桨系统会反馈一些故障给主控系统需要处理。
故障名称如下:
error_pitch_main_status_battery_ok
error_pitch_status_battery_voltage_ok_1/2/3
error_pitch_error_battery_voltage_sys_1/2/3
error_pitch_battery_undervoltage_sys_1/2/3
error_pitch_battery_charger_error_bit0_sys_1/2/3
error_pitch_battery_charger_error_bit1_sys_1/2/3
error_pitch_converter
error_pitch_warning_voltage_dc_too_low_1/2/3
error_pitch_main_supply_no_recover_after_eon
对低压穿越状态下3s内变桨系统报出的故障进行屏蔽处理,程序实现如下:
3.变流器模块的修改
ABB变流器通过控制有源Crowbar可以在下图中阴影部分进行低电压穿越。
1)变流器参数修改
要实现低电压穿越功能需要修改以下参数:
102.01 PARAM LOCK(参数锁)改为Off
146.01 Crowbar HW TYPE(选择Crowbar类型)改为ACTIVE CB
146.03 RT U/Un LEVEL1(定义电压等级1)改为90
30.06 AC UNDERVOLT(定义电网欠压跳闸限幅值)改为138
146.05 RT U/Un DELTA t1(定义电网电压允许保持在146.03 RT U/Un LEVEL1 所定义的等级内的最大时间(t1))改为3000
146.06 RT U/Un DELTA t2(定义内部欠压跳闸等级开始从级别2 上升到级别1 后的时间(t2))改为625
2)主控程序变流器模块的修改
当电网电压低于额定电压的20%后风机要求紧急停机,具体修改程序如下:
二、低电压穿越区的发电机转速和变桨速度的分析和建议
主电电压跌落即进入低电压穿越区时,转矩突变为0,这样发电机转速势必要迅速上升甚至超速,下面就此问题进行分析。
1.发电机转速和变桨速度的分析
为了分析低电压穿越状态时转矩突变为0的情况,现场分析变流器报故障快速停机的过程数据。
变流器报故障(二级故障)时,风机进入快速停机模式,风机立刻脱网,有功功率迅速下降至0。
变桨控制器工作过程中,桨距角以不大于5.5°/s的速度顺桨至89°,此处与低电压穿越区的区别为目标转速为0rpm而不是17.4rpm,即变桨速度相对响应更快。
采集风机运行过程中变流器报故障脱网后三秒内的数据,可以看出叶轮转速在340ms内加速到5.5°/s后保持此速度顺桨至89°,在脱网三秒时风机桨距角大约增加15°。
图1、2、3为风机脱网过程的主要数据时序图,图中四条曲线分别为风速,功率,桨距角和发电机转速。
如图1当风速为14米/秒左右时,电压跌落200ms 后开始顺桨,3秒后桨距角从3°顺桨至17°左右。
在电压跌落2秒后,发电机转速从1750rpm上升至1960rpm,超出转速限制值1950rpm。
当风速为15米/秒和17米/秒左右时,转速在电压跌落1.5秒后分别升至最大1910rpm和1890rpm后便开始下降。
图1 风速为14/秒时的风机脱网过程数据时序图
图2 风速为15米/秒时的风机脱网过程数据时序图
图3 风速为17米/秒时的风机脱网过程数据时序图
根据以上分析,在额定风速以上,风机脱网后初始桨距角越小发电机转速上升约高,越容易超速。
因为没有风机在刚到额定转速时的脱网停机情况故障数据,按上述分析,可能发电机转速上升的最高值比图1中还要高些。
因此,风机在额定转速附近进行低电压穿越,即使在电压跌落后立即以5.5°/s的变桨速度进行顺桨,也不能保证叶轮不超速。
2.变桨控制器的调整建议:
1)建议通过试验调整变桨控制器参数:
提高发电模式下变桨速度限制值(main_loop_pitch_speed_backward_limit原为5.5度/s),本身变桨系统的速度的最大限值为10度/s,变桨加速度为20 保证转速波形的稳定的情况下适当降低转速的滤波因子
(RotorspeedDeviation_InputFilter_TimeFactor_slow),提高变桨控制器对转速变化的响应速度。
保证不超调和转速稳定的情况下调高变桨控制器中的P和D参数,变桨速度响应更快;
有功恢复阶段,为保证转速的稳定性,调节转速控制器中滞环控制区间参数。
建议变桨控制器的更改:
针对于转速超速问题,对于转速的变化提高变桨速度的响应速度,变桨控制器增加AccMode模式,即变桨控制器转速背离值(实际值与设定值的差值)超过100rpm时,转速背离值不通过低通滤波器,进而提高转速变化的响应速度。
具体实现如下:。