我國“零電壓穿越”技術突破風電并網瓶頸

    什么是低電壓穿越？業內人士如此比喻：這就好比在電網這條高速公路上，行駛中的風電遇到公路流量大幅波動或路障時，不是選擇迅速靠邊停車，引起交通混亂，而是開辟一個窄的通道，以保障公路有效通行�！帮L電不像火電能24小時、365天持續穩定在一個功率發電，風大的時候發電量就大，風小的時候基本不發電，發電功率完全取決于風力�！眹�電聯合動力技術(保定)有限公司技術部副經理井延偉表示，正是由于風電這種不可控性和反調峰性，給電網調峰、調頻和調壓，保障電網安全帶來了很大挑戰。目前國內風電整機制造企業多達70余家，但是關鍵核心技術仍掌握在少數外國公司手中，國內自主研發相對滯后。

    突破

    “這就是電器控制柜，它是風電機組的控制系統，相當于人的‘大腦’�！�6月26日，在國電聯合動力技術(保定)有限公司整機生產車間，工作人員指著一個將近兩米高的柜子說：“控制系統具備零電壓穿越能力，可以使機組具有良好的電網適應性。在并網電壓跌落到零時，風機設備能堅持200毫秒不脫網�！�

    200毫秒能干什么？甚至來不及眨一下眼，時間短到幾乎可以忽略不計。然而，“這可是‘救命’的200毫秒，是世界上對風電機組最嚴苛的要求。”王洪斌說，“奪”來的200毫秒能給電網贏得足夠的時間進行電力平衡，避免大面積停電事故的發生，可以極大提高電網的安全穩定性。

    從2009年在行業內首先提出“電網友好型風力發電機組”概念并進入自主研發階段，在基本沒有任何技術參照的情況下，兩年多時間里，重點實驗室通過成百上千次實驗進行摸索，先后完成包括控制系統響應時間、控制策略、整體可靠性等多項風電接納能力及運行規律研究報告�！凹夹g核心是在并網點電壓跌落時，風機能夠保持甚至向電網提供一定的無功功率，支持電網恢復。”井延偉解釋，風力發電機的主控系統、變頻器和變槳系統均連接設有UPS電源和相關裝置。零電壓穿越狀態啟動后，由UPS電源供電，由變流器的發電機轉子控制單元向電網發送無功補償；在電網電壓返回到正常工作電壓之后，零電壓穿越模式會關閉，風力發電機的有功功率增加到設定值。

    “僅僅五分之一秒，卻含義深遠�！蓖鹾楸蟊硎荆�零電壓技術的突破，是我國風機設備低電壓穿越技術的里程碑式進步。

    機遇

    “截至5月底，6臺出口到美國的1.5MW近海風機已經成功發電600多萬度，未發生一起脫網事故�！苯�日，來自美國方面的這一反饋令井延偉感到欣慰。自去年6月8日從保定起運，作為我國首批出口到美國的近海風機，井延偉一直密切關注這一檢驗他們零電壓穿越技術成果的真正實踐。“目前美國業主對此高度評價，預計有望迎來后續訂單�！�

    零電壓穿越技術的突破，不僅為國內風機并網提供技術支撐，還為國產風機設備出口打開一扇大門。

    從國外風機技術發展趨勢來看，一般來說，綜合風機制造、運輸、吊裝和基礎等因素單機容量越大，風機單位千瓦的造價就越低。基于經濟效益的優勢，風機單機容量將朝更大功率方向發展。近年來，歐洲提出了2020年海上風電規模達到4000萬千瓦的宏偉目標。目前，德國Repower的5兆瓦和6兆瓦，Enercon的4.5兆瓦和6兆瓦風機已經開始批量生產，并投入運行。“新技術的應用，使風機國際競爭力更強，意味著國產風機具備了同步國際的標準，相當于我們拿到了一張進入歐美國家的準入證，為日后國產風機設備出口美洲、歐洲等國家打下了堅實的基礎�！本�延偉表示。