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由于风电高电压脱网问题的成因复杂, 涉及多方面, 需采用协调预防控制策略, 以降低此类事故发生的风险。事故主要影响因素以及相关解决方案如图2所示。
合理的故障穿越策略是机组实现低电压穿越以及高电压穿越的关键因素, 但过大的无功电流注入比例系数或控制响应时间都有可能造成恢复阶段电网电压的骤升。
电网电压异常时, 具有动态无功控制能力的风电机组需根据电压的情况在一定程度上参与系统无功控制, 根据机端电压变化输出容性无功或者感性无功并且严格限定无功电流注入比例系数的范围。
3.2风电场无功补偿装置控制策略
针对于不同类型的无功补偿设备, 分别从以下几个方面对控制策略进行改造。
1) 固定容量电容器组需根据电网电压变化及场内机组脱网情况实现快速切除;
2) 静止无功补偿器(SVC)、静止无功发生器(SVG)采用恒电压控制策略。SVC在限定响应时间以及单次投切电容器容量的同时根据并网点电压以及场内机组脱网情况实现快速调节及退出。校核SVG无功输出能力, 增加容性无功输出, 并提高动态响应速度。
3.3风电机组高电压穿越技术要求
由于风电高电压脱网成因复杂, 仅通过改变控制策略仍有可能无法避免此类事故的发生。因此, 主要风电发展国家的电力公司均已经颁布了风电机组高电压穿越的相关技术标准, 以增强机组高电压情况下的运行能力, 降低此类事故发生的风险。中国在此方面尚未颁布相关技术标准。
4、结语
风电场无功补偿装置控制滞后, 具备低电压穿越能力的风电机组控制响应滞后、采用过大的无功电流注入比例系数, 以及机组高电压运行能力的欠缺是造成现阶段故障清除后系统无功过剩、大量机组脱网的主要原因。协调预防控制策略的主要思想是通过改进风电场不同类型无功补偿装置的控制策略, 限定具备低电压穿越能力的风电机组无功电流注入比例系数、提高响应速度并且适时的参与系统无功控制, 以及增强机组的高电压运行能力以此降低高电压脱网事故发生的风险。
