工程業績 PROJECT PERFORMANCE
您當前的位置:首頁 - 工程業績 -  電力
大力電工DLSVG在中國風電集團德令哈協合光伏電站的工程業績
2017-04-11 14:15:23分享0
摘要:隨著社會經濟的高速發展和生活水平的提高,人們對電能質量及可靠性的要求日益增高,大力發展和促進包括光伏發電在內的新能源開發和利用是解決當前面臨的能源短缺危機和環保壓力的最有效的途徑.......

一、引言

隨著社會經濟的高速發展和生活水平的提高,人們對電能質量及可靠性的要求日益增高,大力發展和促進包括光伏發電在內的新能源開發和利用是解決當前面臨的能源短缺危機和環保壓力的最有效的途徑;大型的光伏發電站也是目前利用太陽能發電的主要趨勢,光伏發電的迅猛發展也給電力系統帶來了許多新問題,光伏發電系統本身隨溫度變化,光照強度的變化都會對電網接入點的電壓產生影響,其對系統電壓的影響程序取決于電網結構和光伏電站容量的大小。

二、穩定的電壓對電網的重要性

集中供電的配電網一般呈輻射狀。通常在運行狀態下,電壓沿饋線潮流方向逐漸降低。電網接光伏電站后,由于饋線上的傳輸功率減少,可能使沿饋線各負荷節點處的電壓被抬高,從而導致一些負荷節點的電壓偏移超標。通常情況下,可通過在中低壓配電網絡中設置有載調壓變壓器和電壓調節器等調壓設備,將負荷節點的電壓偏移控制在符合規定的范圍內。對于配電網的電壓調整。但是光伏輸出出力的大小隨溫度變化和光照強度的變化而變化,例如在午間陽光充足時,光伏電源出力通常較大,若線路輕載,光伏電源將明顯抬高接入點的電壓。如果接入點是在饋電線路的末端,接入點的電壓很可能會越過上限,而在夜間重負荷時間段,光伏電源通常無出力,如果在運行過程中出現這些變化,傳統的調壓方式很難達到安全運行的要求,所以光伏在并網運行過程中產生的出力變化可能會造成局部配電線路的電壓波動和閃變,若跟負荷改變疊加在一起,將會引起更大的電壓波動和閃變。這時傳統的調壓方式可能不能滿足動態調節電壓的需要,如果在光伏電源側接入無功發生和補償裝置,參與調壓,吸收線路中多余的無功,可以解決電壓突變的問題并改善線路的電壓質量。否則但當大量并網光伏電源接入時,對整個電力系統的影響會更大,電壓波動和閃變到一定程序會造成電網裂解甚至電網崩潰,所以對光伏電站接入電網的位置和容量以及無功補償的接入進行合理的規劃是很重要的。

三、DLSVG系列靜止無功發生裝置的應用

在配電網絡的末端,特別是邊遠地區,負載的無功波動將會對供電電壓產生很大的影響,進而影響到其他負荷,如果能有效的利用SVG準確的通過吸收和發生無功來調節電網節點的電壓,將會給光伏并網發電帶來積極的影響。

風電集團德令哈協合光伏電站(總容量30MW)采用的為由大力電工襄陽股份有限公司研發生產的DLSVG系列10.5MVar靜止無功發生器,由于風電集團德令哈協合光伏電站采用逆變器輸出由升壓變并網接入35kV110kV主變,所以采用的SVG需要增加了戶外隔離開關和戶外電力變壓器(如圖1所示),通過戶外電力變壓器將35kV變為10kV,使SVG接入電網,通過將橋式電路和電容器并聯在電網上(如圖2),再通過采集110kV側的PT來實時跟蹤高壓側的電壓來調節無功功率輸出的大小,來滿足電網系統的需要。


圖1戶外設備現場


2 SVG一次系統圖

德令哈協合光伏電站采用了南瑞繼保公司研發的綜合自動化平臺,與SVG的通訊方式為RS485串口通訊,協議采用MODBUS RTU協議,由于集控室距離現場SVG室為400米電纜溝距離,故采用光纖收發器和光電轉換器進行信號隔離中轉,有效的解決了遠距離數據傳輸的問題。(如圖3所示)


圖3 SVG與綜自平臺通訊方案圖

四、DLSVG系列靜止無功發生裝置的介紹

SVG整套裝置由控制柜、功率柜、電抗器柜組成:控制柜為整機的控制核心,主要包括控制箱,控制電源模塊,二次配線系統等。功率柜為整機的逆變核心部分,每相由多個功率單元組成(串聯升壓)如圖4所示,。每個功率模塊均具有完善的保護措施,并且各工作狀態均送回主控單元,主控與各模塊信號連接均采用高速光纖傳輸,實現了高電壓隔離。

4

工作狀態如圖4所示,可以通過GBT中的續流二極管對電容進行充電來實現無沖擊并網。根據外圍的傳感器的采樣信號(選擇控制目標)和工作模式(功率因數控制模式或電壓控制模式)綜合處理后裝置生成波形輸出。

SVG工作時可以將鏈式的功率單元組看做一個可控的電壓源,通過檢測電網中無功電流的大小和電壓,根據控制目標、控制模式和控制算法的來調整電壓源輸出的電壓波形,從而決定是從電網吸收無功和是發生無功,此時SVG可以等效為電壓的幅值和相位可控并且與電網頻率相同的電壓源,建立簡單的模型,如圖5所示的等效電路,設電網電壓為Us,SVG的輸出電壓為UI,連接電抗X上的電壓UL即為UsUI的相量差,電流ISVG從電網側吸收的電流,通過改變SVG輸出電壓的幅值和相位就可以改變連接在電抗上的電壓,從而控制SVG從電網吸收電流的幅值和相位,也就控制了SVG所吸收的無功的性質和大小,不計損耗即不計裝置從電網吸收有功的情況下,只需使裝置輸出電壓與電網電壓同相,僅改變的SVG輸出電壓幅值大小即可以控制裝置從電網吸收的電流是超前還是滯后90°

5


五、 SVG的控制方式

由于調制過程具有非線性,加上存在運算參數的誤差、以及在整個系統中存在偏移及漂移等因素,因此要得到所要求的控制精度和響應速度,必須進行雙閉環控制。DLSVG系列靜止無功發生裝置利用霍爾互感器的精確采樣與需要控制的目標值進行對比進行PID調節,輸出的無功調整量通過限幅和反變換進入復合重復控制策略,通過反饋比例控制系統Kr,學習因子Ks和遺忘因子Kf的整定來消除靜差,如圖6所示采用的是電壓外環電流內環的雙閉環控制模式,有效的提高了系統的穩定性和響應速度。


圖6 SVG閉環控制原理圖

六、 SVG的使用效果及動態響應性能

如圖8所示通過SVG裝置以110kV母線電壓作為控制目標,動態跟蹤電網系統過程中電壓變化情況和無功功率變化情況,并根據變化情況動態調節無功輸出,現德令哈協合光伏站要求在任意時刻,110kV側母線電壓控制在115kV-117kV之間;

當日光強烈時,光伏電站出力較大,110kV側系統母線電壓偏高,SVG此時發出感性無功功率。

當日光較弱時,光伏電站出力小或不出力,110kV側系統母線電壓趨于正常,SVG此時處于待機狀態,在電網電壓出現低電壓時,發出容性無功功率提供電壓支撐。

SVG運行效果

未投SVG時電網數據

110KV側最高電壓

110KV側最低電壓

電壓變化率

118.51kV

114.54kV

3.35%

采用SVG補償后電網電壓的數據

110KV側最高電壓

110KV側最低電壓

電壓變化率

116.32kV

115.53kV

0.68%

從以上數據能看出,加入DLSVG系列靜止無功發生裝置補償后,現場電網變化率大大降低。

如圖7所示通過SVG的輸出波形可以看到在光伏發電站負荷出力變化時,系統母線的電壓在變化,DLSVG系列靜止無功發生裝置通過對110kV母線的PT和CT的接入精確采樣,通過設置的控制目標來實現實時響應、動態發生容性或感性無功來達到調節電網電壓的目的,通過對裝置動態響應性能的檢測可以看出,輸出電流在5ms到20ms的時間內完成動態響應。動態補償范圍及響應速度都達到國內領先水平。



圖7 SVG的動態階躍響應

四、結束語

隨著近幾年國家對新能源的普及和推廣力度不斷增加,光伏、風電等新能源所占總發電量比重的增加,光伏和風電運行時的不穩定性所帶來的各種電能質量的影響已經得到了廣泛的重視,在多個光伏和風電項目重點推廣區域,對無功發生裝置SVG的投運容量和比例都有嚴格的要求,利用無功靜止發生裝置SVG實現快速、準確調整電網中的無功含量從而可以實時調整電網電壓波動的范圍,并在電網出現局部故障或電壓暫降時提供有力的支撐,大大提高了電網運行時的供電質量和供電可靠性,因此,SVG的推廣和應用在解決能源短缺危機的同時改善電能質量和供電可靠性具有深遠意義。



上一篇:

下一篇:

?
大力電工版權所有All Rights Reservd 鄂ICP備17014091號 網站品牌策劃:襄陽美東科技
關注我們:

鄂公網安備 42069002000088號

阿里数据怎么赚钱 陕11选5基本走势图真准网 稀土股票 佳永配资 河南快三豹子最大遗漏 陕西快乐10分 心水一点必出特打一肖 个人投资理财产品推荐 四川快乐12app官网 上海11选五今日开奖结果 七星彩投注