1.具体LVRT实现方式描述: 4
2.实现LVRT的软硬件描述及流程框图 4
3 Converteam提供的LVRT 5
3.1 E.on 电网连接点的要求(01.08.2003) 5
3.1.1对于高压侧电网连接点的参数要求为: 5
3.1.2 风机并网点的要求 5
3.1.3.无功电流支撑 6
3.2 国内高压侧电网连接点条件 6
3.3 双馈异步风力发电低电压穿越总览 7
3.4 LVRT硬件 7
3.5LVRT试验波形 8
3.5.1 电网电压降到50%*Un,转速1100rpm不加转矩的的波形 8
3.5.2电网电压降到50%*Un,转速1100rpm加20%转矩的的波形 9
3.5.3电网电压降到50%*Un时转速1200rpm不加转矩的的波形 9
3.5.4电网电压降到50%*Un时转速1200rpm加20%转矩的的波形 10
4 ABB低电压穿越LVRT 11
4.1 电网故障时变频器与主控的数据交换: 11
4.2 设置有源CROWBAR: 12
4.3 ABB低电压穿越的现场试验: 13
5. 低电压穿越实现方法
6.频率保护范围
变流器LVRT实验报告
1.具体LVRT试验实现方式描述:
LVRT试验的实现方式为,可通过多触头变压器实现多级电压切换,也可由电抗器投切方式形成所需要的电压跌落;其实现过程可通过多级接触器分合组合来实现。
2.实现LVRT的软硬件描述及流程框图
1.1 LVRT功能流程简图
3 Converteam提供的LVRT
3.1 E.on 电网连接点的要求(01.08.2003)
3.1.1对于高压侧电网连接点的参数要求为:
●频率范围: 47,5 Hz - 51,5 Hz
●电压范围: +15% / -12%
●功率因数范围: 0.95 (感性) - 0.925(容性)
●无功电流电压支撑 (Iq = IN)
●穿越能力
3.1.2 风机并网点的要求
●1.频率范围: 47.5 Hz—51.5 Hz
●2.正常电压范围: 80 %[或90 %]-110 %
●3.功率因数可以从全部有功到全部无功来匹配电网连接点的无功需求
●4.穿越能力要求
3.1.3.无功电流支撑
3.2 国内高压侧电网连接点条件
●频率范围: 48,0 Hz - 51,0 Hz
●正常电压范围: +10% / -10%
●功率因数: 0.97 (感性) - 0.97 (容性).
●无功电流支撑(没有明确规定)
●穿越能力
国内LVRT标准(草稿)
3.3 双馈异步风力发电低电压穿越总览
双馈异步风力发电低电压穿越总览
不脱网的仿真波形
3.4 LVRT硬件
LVRT硬件包括:
直流侧卸荷回路(IGBT和卸荷电阻)
转子侧卸荷电阻和晶闸管桥
LVRT控制板
LVRT 硬件
3.5LVRT试验波形
3.5.1 电网电压降到50%*Un,转速1100rpm不加转矩的的波形
说明:不加转矩,转速为1100rpm
A1:直流母线电压
A2:有功电流
A3:无功电流
3.5.2电网电压降到50%*Un,转速1100rpm加20%转矩的的波形
说明:加20%转矩,转速为1100rpm
A1:直流母线电压
A2:有功电流
A3:无功电流
3.5.3电网电压降到50%*Un时转速1200rpm不加转矩的的波形
说明:不加转矩,转速为1100rpm
A1:电网电压
A3:有功电流
A4:无功电流
3.5.4电网电压降到50%*Un时转速1200rpm加20%转矩的的波形
说明:加20%转矩,转速为1100rpm
A1:电网电压
A3:有功电流
A4:无功电流
4 ABB低电压穿越LVRT
4.1 电网故障时变频器与主控的数据交换:
在电网电压跌落状态下08.10 CCU STATUS WORD 位的状态。
在检测到电网电压跌落之后,有功功率被去掉,风力发电传动将控制转换为低电压穿越模式。在电网电压返回到原值之后,低电压穿越模式会被关闭,有功功率会以100 ms的斜坡速率增加到设定值( 从零到额定功率)。参见参数146.28
TORQUE RISE TIME。
B10 LOW VOLTAGE FOR RIDE THROUGH
当电网电压低于146.03 RT U/Un LEVEL 1 时置位。
当电网电压高于146.03 RT U/Un LEVEL 1 时复位。
B8 TORQUE REDUCTION
当最终给定到DTC 的转矩给定被限幅,以至于无法达到所需的转矩设定时,将被置位。
主控捕捉到B10和B8信号置1后需要迅速变桨,防止超速。待B10复位时进行正常的控制。
B6 CROWBAR TRIGGERED
当有源crowbar 需要变为ON 状态时,被置位。
08.10 CCU STATUS WORD
4.2 设置有源CROWBAR:
(1)风电场必须具有在电压跌落至20%额定电压时能够维持并网运行620ms的低电压穿越能力;
(2)风电场电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时,风电场必须保持并网运行(任何时间,只要电压值不低于图中的电压曲线)。
当电网电压为690V,设置变频器参数:
30.06=138V
146.01=ACTIVE CROWBAR
146.03=90% level 1
146.04=20%(只读参数,值为30.06的设定) level 2
146.05=3000mS t1
146.06=625mS. t2
4.3. ABB低电压穿越的现场试验:
实验对象2MW 双馈风机,配置有源CROWBAR的ACS800-67.
下图1为实际三相电网电压。下图2为检测到的和估计的定子U相电流。
5. Woodward SEG GmbH & Co. KG
(1)LVRT调节器主要配置:
-DC电压监测器,具有短时电压跌落监测功能
-相关软件控制方法
-其他硬件
(2)直流侧保护电路
SEG采用的是直流侧保护电路。直流侧保护电路的实现方式是在直流侧增加卸载单元,当电网电压跌落时,转子侧过流,网侧变流器输出功率受限,能量在直流侧累积会造成直流侧电压升高,可能会损坏直流侧电容和功率器件,此时通过投入卸载单元,可以消耗直流侧多余能量,保持电压稳定。常规的卸载单元采用功率器件与电阻串联形式。
(3)关于控制策略的思考
传统的变流器控制策略一般采用反馈式闭环控制策略,控制的输入量一般为系统输出的有功功率和无功功率参考值,当电网电压跌落时,网侧变流器会同时受到来自网侧和负载侧的双重扰动,因而容易发生直流母线电压不稳定现象。一种前馈式控制可以按干扰进行开环控制,当干扰出现时,被控量还未发生变化,前馈控制器可根据干扰的幅值和变化趋势对操纵变量进行控制,来补偿干扰对被控量的影响。
因此,当低电压发生时为了能快速有效的进行控制,可以将前馈与反馈控制结合起来。
6. 2MW风机频率保护
(1)上海电气2MW风机的频率保护范围:50+/-2.5Hz
(2)具体实现方法(略)下载本文