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| 世界首臺電壓源型風(fēng)電機(jī)組成功并網(wǎng) |
| （時間:2020-7-20 9:24:24） |
7月11日，世界首臺電壓源型風(fēng)電機(jī)組在國家能源大型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)（實(shí)驗(yàn)）中心張北試驗(yàn)基地成功并網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。電壓源型風(fēng)電機(jī)組是國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“大容量風(fēng)電機(jī)組電網(wǎng)友好型控制技術(shù)”的重大研發(fā)成果，項(xiàng)目由中國電科院牽頭承擔(dān)，聯(lián)合整機(jī)制造企業(yè)運(yùn)達(dá)風(fēng)電、風(fēng)電變流器制造企業(yè)陽光電源、合肥工業(yè)大學(xué)等形成產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，攻克了電壓源型風(fēng)電機(jī)組主控及變流系統(tǒng)核心控制技術(shù)，基于中國電科院風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)硬件在環(huán)數(shù)模混合實(shí)時仿真平臺完成了核心控制算法開發(fā)與優(yōu)化。電壓源型風(fēng)電機(jī)組的成功研發(fā)，突破了傳統(tǒng)控制模式下電網(wǎng)的風(fēng)電極限裝機(jī)容量限制，拓展了風(fēng)電的市場容量和應(yīng)用前景，為實(shí)現(xiàn)百分之百新能源電力系統(tǒng)提供了重要的裝備與技術(shù)支撐，對構(gòu)建我國清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系意義重大。
不同于跟隨式并網(wǎng)控制，電壓源型風(fēng)電機(jī)組通過模擬同步發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程，直接控制其輸出電壓幅值和相位，具有自同步電網(wǎng)特性，屬于形成式并網(wǎng)控制。其能夠主動支撐電網(wǎng)頻率/電壓穩(wěn)定，并對系統(tǒng)提供慣量/阻尼支撐，對外呈現(xiàn)電壓源控制特性，特別適用于新能源占比較高的弱電網(wǎng)環(huán)境，甚至是獨(dú)立組網(wǎng)運(yùn)行。
我國是新能源裝機(jī)最多、發(fā)展最快的國家，歐盟更是提出在2050年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源電力系統(tǒng)目標(biāo)，如何構(gòu)建以新能源發(fā)電為主力電源的新型電力系統(tǒng)已成為世界能源電力領(lǐng)域發(fā)展面臨的重大科學(xué)與工程問題。風(fēng)電等新能源發(fā)電通過快速控制的電力電子變流裝置并網(wǎng)，屬于電網(wǎng)跟隨式控制，其不主動響應(yīng)系統(tǒng)頻率/電壓變化，缺乏主動支撐能力，僅適用于以同步機(jī)為主導(dǎo)的電網(wǎng)環(huán)境。隨著風(fēng)電的進(jìn)一步發(fā)展，系統(tǒng)的常規(guī)同步發(fā)電機(jī)組被風(fēng)電大量替代，高比例風(fēng)電系統(tǒng)穩(wěn)定水平持續(xù)下降，在大功率缺失或系統(tǒng)故障情況下，極易引發(fā)系統(tǒng)解列與崩潰事故。而在以新能源發(fā)電為主導(dǎo)電源的新型電力系統(tǒng)中，風(fēng)電若要取代常規(guī)同步發(fā)電機(jī)組的主導(dǎo)地位，就將必須承擔(dān)起建立系統(tǒng)電壓和維持系統(tǒng)實(shí)時能量平衡的義務(wù)。
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