GE刘扬：弱电网接入的技术难点及解决方案

DQZHAN技术讯：GE刘扬：弱电网接入的技术难点及解决方案

虚拟同步机可能未来解决电网接入问题，弱电网接入问题是一个方向。GE陆上风电工程部经理刘扬在2018北京国际风能大会暨展览会作“ 弱电网接入的技术难点及解决方案”的主旨演讲。

以下为发言实录：

感谢主持人给我们这么一个机会，先做一下自我介绍，我叫刘扬，来自GE，在GE工程部，做了设计，系统控制设计，然后现在我是负责咱们亚太区的风电的电器设计，包括我们的发电机、变压器等等，下面进入我们的主题。

在座都是搞风电的，风电的发展趋势提出说低压穿越，无功的补偿，慢慢再到整个风场控制，我们有一些对电网，跟老专家讨论，诊断我们一直或者我们隔离系统的等等之类的，实际上我们提供很多很多所谓的特点，实际上我们在提供这些这么多的特点的时候，其实我们也在考虑一个问题，2011年2012年的时候，我们考虑，我们每做一个对应一个，对电网去做，我们做一个，可能我们热电网，都要去做一些具体的诊断，然后来判断我后续采取什么样的控制措施，这样造成我们，风机控制，包越来越大，特别越来越多。

我们回过来想，我们有没有什么办法说，可能颠覆一下。本人是做技术，我们有没有一些新的办法，说我能够解决，一个我们叫单反解决若干分支的问题，我们提出想法的初衷，2011年2012年叫高渗透率，这里没写，和后来我们做混合能量，这些太阳能电池，这些混合能量接入的时候，我们从那开始这个问题的，对我们来讲叫弱电网接入。我们当时先看看弱电网接入，这个衡量标准现在还是比较清楚，我们是拿系统的容量，风场风机制容量，这么一个笔值，笔值大小有不同，有的拿三，有的拿四，有的学术文章，会拿六，没关系，基本上是定义短路能量比指标判断电网是强还是弱，实际上更多是说看弱电网介入特点，尤其弱电网接入的时候，表现出来，我们这个风场对弱电网电压波动影响很大，可能不是特别清楚，实际上这是有四根曲线，随着低有功，25，50%，这是有功，一个弱电网接入，满发的时候，为了维持在标值电压为1时候的还算平稳，再往下跌，这是我在补有功这个电压对电压的波动比较敏感，这个其实是我们…形成弱电网的条件，也比较典型，现在国内如果说有一个风场，申请一块地方，我们做一期，做二期，电力局（03：26）签下来以后，还是这样的话，实际上你这个电源端相对电网端比例跟几年前不一样了，相对来说，相对比较弱电网，这是一种案例，另外还有一种案例，是说，看的比较远的地方，偏远地方，电源接入，不是很好，西北地方也会有这样的存在，这是我们现在面临弱网接入的问题，对电压的波动，有些敏感，有一个所谓的解决这个问题，这个是我们的一些思考，上半年结我做简化的风机和电网模型，对热电网，关键就是X，容量跟电网相对来说比例比较大，电网X就不能再被忽略了，可能会对你的这个电网点，处理I越来越大，有一定的压降，基本在这里针对这个模型，这边右下脚是我们的一个典型的，我们现在比较通用的，我这边收到了ABC，按有功无功解欧，按照电网需求，给出一定的无功，比较典型的输出方式，比较通用，好处我的有功，我的无功解欧了，能满足西方的要求，这个条件下，我们的发电机，我们的风机，很大程度电流源，电压波动会比较大，我们看到它的电压波动比较大，弱网的时候这个感应会很大。换个思路，如果说我们不用这种所谓的PQ分解，EPCC作为控制目标的时候，我们能够解决刚才我们并联的弱电网接入，我把名字叫虚拟同步机，虚拟同步机这个名词实际上也不是特别新，在国内一些学术文章，发现国内一些老师也在做类似的研究，我觉得这个也不是说更新的概念，把这变网电，可能大家实现方式有些不一样，这个思路是说，当我改变我的控制目标，我的收益是说，我的变换电压得到稳定这是直接的，实际上我们用这种控制方案策略以后，我们发现派生还有其他的好处弱网接入，斜坡分量也是比较大的，我的端电压表现一定的惰性的时候，实际上是有些惯性在里面，我不知道这个用的词对不对，有惯性控制，有惯性更像一个传统的，同步电机，当系统有功，频率低下来，有惯性补偿，补充有功，虚拟同步机带来比较不错的好处。

不好的地方，用并网，不像一种方法，放弃了对电流的控制，在电流实时控制上做的并不是特别好，这个好处和坏处是相对可能是纯技术探讨。

我们分散式场址，虚拟同步机电池储能项目开始的，电池储能，远处看是电池储能柜，这边是控制柜，电池储能出来往太阳能控制方面在发展在延伸，案例还是比较少，其实我觉得在案例少这个控制，这个特征比较显著，在风电的话，目前以仿真为主，这个看的不是特别清楚，这个是相对来说很恶劣的弱网，零电压穿越，电压会崩溃，实际上我们看第三条线，绿线很快有响应，把无功补上去。

另外，可以看到在零电压穿越时，斜坡大家看的比较清楚，有一些斜坡分量，用虚拟同步机斜坡分量也不错，**个拿北美的风场，把这个重反了一遍，长线接入，发生了一个系统故障，看系统故障有一些电压振荡在上面，这里有很多的暴露性有几个检测点，其实还是比较好的抑制电压的波动，有故障慢慢平稳了。从这个来说虚拟同步机可能未来解决电网接入问题，弱电网接入问题是一个方向，跟大家探讨和大家汇报这个是我的话题，谢谢大家。