大量风电电源接入对海南电网频率稳定的影响(4)

偏差为3.1Hz左右,低值达到47.8Hz,对系统的频率影响严重;设置3组阶梯保护时,所有风力发电机组高频保护动作1组,83MW退出运行,系统频率恢复速度相对平缓,恢复值为50.6Hz。因此,针对以上分析可知,高频保护设置3的风力发电机组频率保护定值对系统频率的影响较小。

6.2 海南电网联网运行时风电机组跳闸对联络线功率与系统频率偏差控制(CPS)指标考核的影响

2010年10月3日05时06分,离文昌风电场较远的220kV官红线因故障跳闸使得文昌风电场机组机端瞬间电压跌落严重,由于其风电机组不具备低电压穿越能力而受冲击跳闸,甩了42MW负荷。当时海南电网与南方电网主网联网运行,虽然对系统频率影响甚微,但海南电网通过500kV福港线受入主网70MW的功率,导致海南电网自动发电控制(AGC)系统区域控制偏差很大。当时南方电网频率为49.97Hz(低于50Hz),对于整个南方电网来说海南电网低频少送,导致该时段海南电网AGC系统CPS1指标不合格。因此风力发电机组受冲击跳闸后,对海南电网CPS考核存在很大影响。

类似受冲击跳闸的情况很多,在2010年10月17日甚至出现了因110kV东坡 、 线由空载转运行的正常倒换都会冲击风电场机组跳闸的情况。

6.3 海南电网孤网运行时风力发电机组跳闸对频率的影响

海南电网与南方电网主网仅一回500kV联络线的弱联系的情况下,因该回线路永久故障或计划检修时,海南电网又恢复为原孤网运行状态。此时电网设备发生故障,无低压穿越能力的风电场由于机组机端电压跌落严重,将使风电场机组跳闸,假如适逢枯小方式、风电机组满出力运行情况下,电网的频率将急剧下降导致低频减载装置动作切除负荷。

下面通过应用BPA软件仿真和列举电网运行实例,分析在电网发生线路短路故障时文昌和峨蔓2个风电机组运行情况。

1)由于文昌风电场受附近电网线路短路冲击跳闸时,海南电网均为联网运行状态,只对联络线CPS指标考核有影响。海南电网孤网运行情况下,只能通过用BPA软件进行仿真来分析对频率的影响。设置海南电网统调负荷为1000MW的水平下,文昌风电场分别带30、40MW和满负荷跳机后系统频率的变化。经仿真分析,系统频率变化曲线如图4所示。

从图4可以看出,当文昌风电场带30MW49.6 风电机组低压穿越能力对于海南电网频率稳定的影响

6.1 海南电网对于并网风电机组低电压穿越能力的要求

风电场低电压穿越能力(LVRT)指电网故障引起电压跌落,风电场在电网发生故障时及故障后,保持不间断并网运行的能力。

由于风电场低电压穿越能力对地区和整个电网的安全稳定都很重要,因此,风电场低电压穿越能力已经成为电网调度部门主要关心的问题之一。海南电网目前对于此项内容暂时没有具体规定,因此还是参照国家电网公司 风电场接入电网技术规定(2009版) ,对风电场低电压穿越能力要求详见图3

。

图3 对风电场低电压穿越能力要求的规定

由图3可知,对风电场低电压穿越能力要求的规定如下。

1)风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保持并网运行625ms的低电压穿越能力。

2)风电场并网点电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时,风电场内的风电机组保持并网运行。

3)风电场并网点电压在图3中电压轮廓线及以上的区域内时,场内风电机组必须保证不间断并网运行;并网点电压在图3中电压轮廓线以,