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世界首台突破传统控制模式下的电压源型风电机平稳度过测试期

7月27日,世界首台电压源型风电机组在国家能源大型风电并网系统研发(实验)中心张北试验基地平稳度过测试期,测试期间并入试验线路,实现稳定运行。电压源型风电机组突破了传统控制模式下电网的风电装机容量限制,拓展了风电的市场容量和应用前景,为构建百分之百新能源电力系统提供了重要的装备与技术支撑,对构建我国清洁低碳、安全高效的现代能源体系意义重大。

近年来,随着新能源发展,构建新能源发电主力电源的新型电力系统已成为研究重点。我国是世界上新能源装机容量最多、发展最快的国家,这方面的需求也十分迫切。但传统风电机电力系统通过快速控制的电力电子变流装置并网,不主动响应系统频率和电压变化,在大功率缺失或系统故障情况下,极易引发系统解列与崩溃事故。而在以新能源发电为主导电源的新型电力系统中,风电若要取代常规同步发电机组的主导地位,必须与电网持续保持电压和频率平衡。

中国电力科学研究院有限公司依托国家重点研发计划项目“大容量风电机组电网友好型控制技术”,联合整机制造企业、风电变流器制造企业和相关高校开展技术协同攻关,形成产学研联合团队,攻克电压源型风电机组主控及变流系统核心控制技术,基于风电机组控制系统实时仿真平台,开发优化核心控制算法,研发出世界首台电压源型风电机,并于7月11日在国家能源大型风电并网系统研发(实验)中心张北试验基地成功并网。

测试期间,电压源型风电机组通过模拟同步发电机组转子运动方程,直接控制其输出电压幅值和相位,对系统提供惯量和阻尼支撑,具有自同步电网特性能够主动支撑电网频率和电压,保持平衡稳定状态,对外呈现出电压源控制特性。测试数据表明,电压源型风电机组实现连续24小时运行,具备稳定并网运行能力。


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