北極星風力發(fā)電網(wǎng)訊:獲益特高壓建設，我國風電消納問題得以逐步改善，發(fā)展重心重回“三北”地區(qū)。尤其進入2019年，烏蘭察布、興安盟、青海海西州和海南州等大基地紛紛啟動開發(fā)，成為我國風電競價/平價發(fā)展的支柱力量。

作為采用晶閘管換流閥的高壓直流輸電系統(tǒng)最常見的故障之一，換相失敗會在特高壓直流運行過程中造成送端電網(wǎng)短時電壓過高，這就需要系統(tǒng)中的設備具備高電壓穿越能力，避免導致風電大基地出現(xiàn)安全故障。對風電設備而言，如果不具備高穿能力，其外送將受到限制，對大基地規(guī)?；l(fā)展不利。

圖1：特高壓直流輸電項目（標藍底紋項目配有風電）

2017年各省電網(wǎng)公司外發(fā)了包括《國網(wǎng)甘肅省電力公司電力調(diào)度控制中心關(guān)于開展新能源發(fā)電廠耐高壓能力整改工作的通知》（甘電調(diào)控〔2017〕1號文件）、《寧夏電力調(diào)度關(guān)于開展新能源廠站高頻高壓穿越能力整改工作的通知》（寧電調(diào)字〔2017〕45號文件）、《關(guān)于提高哈密地區(qū)新能源場站高電壓耐受能力的通知》（新省調(diào)系字〔2017〕19號）、《國網(wǎng)遼寧電力調(diào)控中心關(guān)于扎青特高壓直流扎魯特換流站近區(qū)風電網(wǎng)源協(xié)調(diào)改造的通知》（遼電調(diào)控中心〔2017〕47號）等一系列文件，要求對新能源場站高電壓適應性能力進行升級。

文件還對已投運的風電機組未在規(guī)定時間內(nèi)完成耐高壓能力（高電壓穿越）改造及不能保證運行期間機組端電壓不超過額定電壓（風電機組不能承受超過1.1倍電壓）的新能源發(fā)電企業(yè)，將采取預控出力（限制風電場發(fā)電）的措施，優(yōu)先調(diào)度涉網(wǎng)安全運行性能達標的風電發(fā)電。

2018年，《風力發(fā)電機組故障電壓穿越能力測試規(guī)程》（國標GB∕T36995-2018）出臺，成為進一步指導風電高電壓穿越相關(guān)工作的國家級標準。

圖2 機組高電壓穿越能力要求（上文提到的標準，所有機組必須滿足）

那么，風電機組如何才能實現(xiàn)高電壓穿越，實現(xiàn)更好的并網(wǎng)友好性呢？

目前金風科技已幫助業(yè)主完成5000臺機組的高電壓穿越改造升級，運行情況符合當?shù)仉娋W(wǎng)要求。下面以金風科技機組為例：

首先，風電機組電控系統(tǒng)的全部元器件，本身具備耐受1.3倍額定電壓的水平。當系統(tǒng)發(fā)生高電壓故障后，機組能夠在20ms檢測并判斷出電網(wǎng)高電壓故障，從而控制自身進入高電壓穿越狀態(tài)。

其次，在高電壓穿越狀態(tài)期間，機組變流器將調(diào)節(jié)電網(wǎng)側(cè)電壓的幅值和相角。一是確保網(wǎng)側(cè)有功功率平穩(wěn)不變；二是向電網(wǎng)提供的感性無功電流，無功電流有助于降低機端電壓。

再次，在高電壓穿越的過程中，主控系統(tǒng)會控制機組正常追蹤最大風能發(fā)電，不會造成機組擾動或機械振動。在高電壓穿越期間短時停止偏航等部分子系統(tǒng)運行，以保護機組。等到電網(wǎng)高電壓故障結(jié)束后，機組控制平滑至正常模式。

圖3 金風科技機組高電壓穿越能力

金風科技機組因采用永磁直驅(qū)全功率變流技術(shù)路線，本身便具有先天的并網(wǎng)友好性優(yōu)勢。而在國內(nèi)特高壓直流已投運且涉及風電打捆送出的6條線路中，均有采用上述技術(shù)路線機組的項目，且運行良好。

值得注意的是，金風科技積極響應《風力發(fā)電機組故障電壓穿越能力測試規(guī)程》要求，對現(xiàn)役機型進行了高電壓穿越認證，保證產(chǎn)品滿足標準：目前已有GW1.5MW、GW2.XMW、GW2.5MW、GW3.0(S)MW、GW6.XMW等6個產(chǎn)品平臺的12款機型獲得由中國電力科學研究院頒發(fā)的高電壓穿越測試報告，4個產(chǎn)品平臺的15款機型獲得了評估證書。