深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電柔性直流送出再添新方案

近日，電氣風(fēng)電與南方電網(wǎng)科研院、陽(yáng)光電源等單位合作，利用廣東省風(fēng)電臨海試驗(yàn)基地的EW13-252海上樣機(jī)開展了“風(fēng)機(jī)耗能裝置快速調(diào)用動(dòng)模試驗(yàn)”，成功驗(yàn)證了國(guó)內(nèi)首個(gè)應(yīng)用±500千伏海上風(fēng)電超遠(yuǎn)距離、海陸一體柔性直流輸電技術(shù)的電力工程——陽(yáng)江三山島海上風(fēng)電直流輸電工程無(wú)直流斷路器、無(wú)集中耗能裝置的技術(shù)方案的可行性。

高壓柔性直流輸電技術(shù)是目前深遠(yuǎn)海風(fēng)電送出工程的重要技術(shù)方案，已投運(yùn)的國(guó)內(nèi)外海風(fēng)柔直工程均在陸上換流站配置直流耗能裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)故障穿越，避免陸上交流電網(wǎng)側(cè)發(fā)生故障時(shí)，因海上風(fēng)機(jī)功率調(diào)節(jié)速度過慢導(dǎo)致直流海纜能量堆積、電壓升高，造成設(shè)備損壞和系統(tǒng)停運(yùn)。在陽(yáng)江三山島海上風(fēng)電直流輸電工程中，南方電網(wǎng)科研院創(chuàng)新性地提出利用風(fēng)機(jī)全功率變流器自帶的耗能裝置實(shí)現(xiàn)盈余功率分散式就地耗散的方案，助力工程降本增效。

為了驗(yàn)證快速調(diào)用風(fēng)機(jī)耗能裝置的可行性，本次試驗(yàn)通過光纖通訊直接下發(fā)耗能投入指令到風(fēng)機(jī)變流器。收到指令后，網(wǎng)側(cè)變流器停止輸出有功功率，而機(jī)側(cè)變流器控制方式不變，盈余的功率完全耗散在耗能電阻上；持續(xù)500ms后，風(fēng)機(jī)耗能裝置切出，網(wǎng)側(cè)變流器輸出功率快速恢復(fù)至正常水平。試驗(yàn)結(jié)果表明，網(wǎng)側(cè)變流器可在耗能投入指令下發(fā)后380μs內(nèi)將輸出功率降為0，滿足時(shí)延不超過1ms的要求。

在風(fēng)機(jī)耗能投入的500ms內(nèi)，僅變流器直流母線電壓升高9%，葉片、載荷、輪轂、機(jī)艙、塔架、發(fā)電機(jī)等系統(tǒng)的相關(guān)測(cè)量量未發(fā)生明顯變化。

此次，聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)順利開展了快速調(diào)用風(fēng)機(jī)耗能裝置的動(dòng)模試驗(yàn)，有效驗(yàn)證了海風(fēng)柔直輸電工程無(wú)直流斷路器、無(wú)集中耗能裝置的技術(shù)方案的可行性，也證明了電氣風(fēng)電海上風(fēng)機(jī)的優(yōu)異性能和新場(chǎng)景下的良好適應(yīng)性。

下一步，電氣風(fēng)電將和南方電網(wǎng)科研院緊密合作，深入細(xì)化工程方案、優(yōu)化風(fēng)機(jī)的相關(guān)設(shè)計(jì)、參與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定，為未來(lái)風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)頻與慣量支撐需求，提升風(fēng)電接入柔性直流系統(tǒng)能力，推動(dòng)深遠(yuǎn)海和陸上大基地風(fēng)電高質(zhì)量、規(guī)模化發(fā)展，積極服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略貢獻(xiàn)力量。