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“零电压”穿越突破风电并网瓶颈

导读: 当电网出现故障,即便是电网电压跌落至零,风电机组也不能脱网“罢工”,需要坚持200毫秒不间断并网———凭借这一完全自主知识产权的“零电压穿越”技术,日前,国电联合动力技术(保定)有限公司研发的6MW海上风电机组正式下线。

  风力发电,因风而或有不稳;但风电并网,却要求在不稳定中寻求稳定。

  当电网出现故障,即便是电网电压跌落至零,风电机组也不能脱网“罢工”,需要坚持200毫秒不间断并网———凭借这一完全自主知识产权的“零电压穿越”技术,日前,国电联合动力技术(保定)有限公司研发的6MW海上风电机组正式下线。这是目前国内单机功率最大的风力发电机组,代表了我国大型风力发电机组制造技术的最高水平。

  “低电压穿越和零电压穿越是风电设备的核心技术,是决定风电机组能否安全并网的关键指标。”国电联合动力技术(保定)有限公司副总经理王洪斌表示,不突破这一关键技术,就无法跨过风电并网的门槛。依托风电设备及控制国家重点实验室,2011年4月,国电联合动力率先通过德国GL劳氏船级社的零电压穿越测试,填补了我国在此领域的技术空白,“零电压穿越是低电压穿越的极限状态,而目前国内通过零电压测试的企业还不足三家”。

  瓶颈

  80%的风力发电机组无法实现低电压穿越,难以满足风电并网的技术要求

  “低电压穿越技术已经成为风电并网绕不开的话题。”令王洪斌极为关切的,是今年6月1日起开始执行的《风电场接入电力系统技术规定》(简称“新国标”)。“事实上,我国已将风力发电领域的门槛抬高。早在2009年国家电网‘企业标准’和2010年国家能源局颁布的《风电标准体系框架》中,低电压穿越都被当做一个重要的技术标准提出来。”

  风力发电是技术较成熟、最具商业潜力的新能源之一。目前我国已进入大规模开发利用阶段,到2010年底超过美国成为世界第一大风电装机大国。“自从2009年年底,国家电网推出并网标准之后,目前各家风场在购买新风机时基本都将‘具备低电压穿越能力’写入招标书。”王洪斌介绍,但我国的风电机组技术水平较差,占国内风电机组约80%的风力发电机组,存在着无法实现低电压穿越、难以满足电网并网技术要求的难题。

  什么是低电压穿越?业内人士如此比喻:这就好比在电网这条高速公路上,行驶中的风电遇到公路流量大幅波动或路障时,不是选择迅速靠边停车,引起交通混乱,而是开辟一个窄的通道,以保障公路有效通行。“风电不像火电能24小时、365天持续稳定在一个功率发电,风大的时候发电量就大,风小的时候基本不发电,发电功率完全取决于风力。”国电联合动力技术(保定)有限公司技术部副经理井延伟表示,正是由于风电这种不可控性和反调峰性,给电网调峰、调频和调压,保障电网安全带来了很大挑战。目前国内风电整机制造企业多达70余家,但是关键核心技术仍掌握在少数外国公司手中,国内自主研发相对滞后。

  突破

  并网电压跌落到零时,风机设备能坚持200毫秒不脱网

  “这就是电器控制柜,它是风电机组的控制系统,相当于人的‘大脑’。”6月26日,在国电联合动力技术(保定)有限公司整机生产车间,工作人员指着一个将近两米高的柜子说:“控制系统具备零电压穿越能力,可以使机组具有良好的电网适应性。在并网电压跌落到零时,风机设备能坚持200毫秒不脱网。”

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