概述
Elspec EQUALIZER-RT成功地为1.5MW异步风力发电机提供了动态的故障穿越补偿。测试的结果证明,EQUALIZER-RT能够提供解决方案、以满足电网标准的要求。
异步发电机、包括双馈发电机,被广泛地应用于风力发电场。在电压跌落时,发电机任何轻微的速度偏差,都会消耗大量的无功能量。 因为电压显著跌落时大量的无功需求,EQUALIZER-RT调节在许多现代电网规约中被应用。
一个典型的电压跌落事件,是由于一个电网分支短路所引起的,至少需要100-200ms的时间以隔离故障的变电站,这将会影响到电压的稳定。大多数现代的电网规约要求在故障发生时,无功能量在本地的电网产生。 最为可靠的无功能量的提供方案,是基于电容器组的静止无功补偿(SVC)。然而,利用SVC技术作为故障穿越有它的缺点,所提供的无功电流是与电压成正比的,同时无功能量是和电压的平方成正比的(V²)。
Elspec解决方案:
以色列Elspec公司是国际领先的电能质量方案的提供者,为解决这些挑战,在国际上第一个开发出低电压穿越SVC "无功功率加强" 解决方案。
Elspec对于异步发电机的穿越解决方案,是基于在国际上被广泛应用的Elspec实时动态补偿技术,被进行改进以在短时间电压跌落时、增加无功容量的输出。
EQUALIZER-RT故障穿越技术,在超低电压时、不需要增加电容器的容量,就可以满足的电网规约对无功电能的需求。对低压的风力发电机的内部使用,或者中高压的风电场的集中补偿都可适用。
EQUALIZER-RT系统基于以下这些特点:
• 无浪涌的电容器连接
• 电压控制操作模式——优化以满足电网规约的要求
• 超高速的完成时间——小于10ms完成全部补偿

电网标准规定

测量技术
该标准要求,对所有的现场测试,所有的对每相电压和电流的采样记录,必须在采样频率最小为5kHz进行。

图 1: 电压跌落分类
Note: T1-T4 are defined by the dip threshold (IEC 61000—4-30).
区域分类
图中的A ,B和C是用来定义在电压跌落中的三个区域。这些区域被划为一个跌落阈值和剩余电压的函数。
A区:所有的电压值Vref 在T2和T2+150毫秒之间。
B区:所有的电压值Vref 在T2+150毫秒和T3之间 。
C区:所有的电压值Vref在T3和后面的较小值,T4和T3+150毫秒之间。
Elspec的测试
1.5兆瓦的风力发电机可以配备自动无功补偿系统,来适合非常迫切的电网规约要求,风机对于所有的故障有穿越的解决能力。
低功率的结果
电网中的ViaVar在风机低功率模式下(<30%)的作用结果如下(图2),说明了中压侧在风机到电网的接入点的无功能量和电流的消耗,也提供了在低电压侧的ViaVar的电流波形。
在没有ViaVar的时候,在C区的无功能量消耗几乎达到了3MVAR;使用了ViaVar,减少到小于500KVar。在A区和B区, ViaVar为电网提供了大量的无功能量(800KVar以上)。


图 2: ViaVAR 的解决方案,有和没有
高功率的结果
电网中的ViaVar在风机高功率模式下(>1300Kw)的作用结果如下(图3),说明了中压侧在风机到电网接入点的无功能量和电流的消耗,也提供了风机的有功功率。
在没有ViaVar的时候,在C区的无功能量消耗几乎达到了7MVAR;使用了ViaVar,几乎减少到了0。在A区和B区,ViaVar为电网提供了大量的无功能量(超过1500KVar)。


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