明阳智能：全球首家拥有黑启动技术能力的整机商

 

 

　　海上风电已步入快速规模化的发展阶段。大容量风电场集中接入电网，对风电机组及风电场的电网友好性能提出了更高要求，其中，黑启动就是一项十分重要的功能。

 

　　所谓黑启动，是指整个系统因故障停运后，系统全部停电，处于全“黑”状态下，通过系统中具有自启动能力的发电机组启动，带动无自启动能力的发电机组，逐渐扩大系统恢复范围，进而最终实现整个系统的恢复。风电机组的黑启动技术，则指的是当电网完全失电后，风机作为自启动电源为电网建压，并为网内其他负载供电。

 

　　黑启动功能于风场意义重大：

 

　　一是作为动态调试电源为电网提供参考电压和能量，可提前完成风机动调，帮助业主提升收益。以一台MySE5.5兆瓦风机为例，其每天收益5.28万；以按照安装36台此机组的海上风电项目调试周期计算，若提前完成风机动态调试，项目上电一天可为整场实现收益190.08万元。

 

　　二是作为电网失电后的运维电源。在极端台风过后，风场需要较长时间方能恢复供电，而风电场若长期处于失电状态，风机设备将会出现老化，寿命缩短。此时，具备黑启动功能的风机可为其他风机提供运维电源，延长设备寿命。在电网恢复后可使风机迅速恢复正常运行，挽回发电量损失。不难看出，具备黑启动功能对于安装运行在中国台风海域的风机及风场至关重要。

 

　　值得一提的是，为使风机具备黑启动功能，明阳智能并网、主控及南瑞电控变流技术团队骨干人员特前往荷兰，并在欧洲大规模海上风电接入2020项目PROMOTioN基金的支持下，与位于荷兰Arnhem的全球顶尖第三方型式试验机构DNV GL KEMA 柔性输电实验室（DNV GL KEMA Flexible Power Grid Lab）共同承担了与大规模海上高压直流输电系统的专项研究（PROgress on Meshed HVDC Offshore Transmission Networks）。据该项目负责人唐彬伟介绍，该项研究的其中一项重要成果就是开发了风机机械仿真（Bladed）和电气仿真（OPAL-RT）的硬件在环联合仿真。该项技术打通了机械仿真与电气仿真的技术壁垒，并基于此平台完成了CHIL纯控制器在环仿真，通过仿真数据验证了设计方案和控制策略的有效性。

 

　　同时，为了进一步验证风机黑启动功能，明阳智能联合南瑞电控将MySE3.0变流器运往万里之外的荷兰的DNV GL KEMA实验室，运用已开发的硬件在环联合仿真平台与DNV GL共同研发了可用于黑启动功能测试、可模拟风机电气及机械运行特性的PHIL功率在环测试系统，并在实验室构建了包含发电机、变流器、负载、变压器及海缆在内的测试电路。基于此系统又完成了黑启动PHIL功率在环测试，使风机黑启动性能验证成为可能。此项测试除验证黑启动风机启机建压过程，也模拟了黑启动最恶劣工况——集电线路投切影响。上述所有工况测试均已通过验证，并达到相关技术要求。

 

　　明阳智能一直致力于前沿风电技术的研发与应用，并与国际知名风电研发测试机构合作，不断推动明阳风机向更可靠、更智能、更强大的方向进发。此次黑启动功能测试的通过代表明阳智能在风机黑启动技术方面的开发处于国际先列；以风电机组为建压启动电源的技术方案和在环仿真测试系统的完成，表明明阳智能海上风机并网技术已达到国际领先水平，为中国乃至全球海上风电规模化深入发展，并向支撑性电源迈进奠定了坚实的基础。

 

　　PROMOTioN基金项目成立于2015年，由欧盟EU Horizon 2020 programme （H2020） （又称Competitive Low-Carbon Energy’5（LCE 5））项目资助，研究方向主要以海上风电高压直流电网设备开发、电网运行技术及商业模式开发为主，旨在为电网运营商和设备供应商就技术架构及相关互操技术协议方面达成一致，以加速高压直流电网的发展。