GW82-1500金风技术资料-中文(7)

机组，双馈机组采用的不是全功率变流装置），ENERCON风电机组也是类似。这意味着永磁发电机对电网没有任何影响，主要影响只是关系到网侧变流装置。至于所有电力系统仿真而言，风电机组的输出特性表现为电压特性（变流装置），而独立于电源（发电机）。

金风1500kW风电机组基本运行模式为恒无功功率运行模式。 3.5.4 金风MW机组对弱电网的适应性

金风1500kW直驱永磁风电机组针对弱电网地区使用需求，特地优化了机组的电网兼容性问题，可很好的适应弱电网可能发生的电网电压跌落，电网电压过高、、频率波动、谐波和无功功率等等以往风机技术无法解决或很难解决的技术问题。

金风1500kW直驱永磁风电机组满足国际先进的风电场电网接入技术规范--德国E.ON准则和FGW导则技术要求。整机系统在全功率负载试验下的测试结果证明，其电网接入特性满足了最新E.ON准则和FGW导则技术要求，同时也被DEWI认证。

另外，从金风1500kW永磁直驱风力发电机组主回路框图如下，可看出，决定机组网接入特性的核心部件--变流系统主电路采用交-直-交结构并将风力发电机发出的能量送入电网。其中交－直变换部分采用六相整流器，直-直变换部分采用三重升压斩波器,（直流侧还配备了基于PWM技术的制动单元，很好的适应了电网电压跌落状况），直-交变换部分采用两重PWM逆变器,输出侧还配备了LC滤波装置。

金风1500kW永磁直驱风力发电机组主回路框图

结合上图，我们可总结出金风1500kW风机优越的电网接入特性如下： a) 欠压特性

当电网交流电压从其初始值开始下降并使风机输出交流电流开始大于1.5倍起始电流或开始大于1.1倍额定电流时，风电机组的输出功率和功率因数将为恒定。若电网电压继续降到15%额定电压，则风机也可保持输出电流水平为小于等于1.5倍起始电流或小于等于1.1倍额定电流，持续时间为200ms，这段时间内，风机输出功率和功率因数也将为上述恒定值。当风机输出交流电压进一步下降并低于15%额定电压则风机将停机。如果交流电压降到5%额定电压以下，则风机将关机。可知，金风1500kW机组对电网的各种电压跌落情况具备了很好的适应能力。

b) 过压特性

当电网交流电压从其初始值开始上升时，风电机组的输出功率和功率因数将为恒定。如果风机输出交流电压开始超过106%倍额定电压（或升到110%额定电压以上，这可通过风机PLC调节，看实际需要而定）风力发电机组电流将减少到零，但是当电压开始小于电压的上述上限值则风机交流电流即将恢复。当风机输出交流电压超过该电压上限风机将停机。

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c) 频率特性

可调的有功功率输出（可限制的功率梯度，可限制的最大有功输出），即根据电网要求，调节频率变动范围为47.5 ～ 51.5 Hz之间，在此使风机停机的频率限制（一般是±1%，即49.5～50.5）可根据不同电网的要求而不同（可调节）。

d) 功率因数调节特性

金风1500kW风电机组根据电网对无功功率的要求可任意调节其输出输入无功功率。一般其功率因数调节范围为感性0.95～容性0.95,根据电网情况的不同而不同。

e) 短路特性

金风MW机组在电网短路状态下只有1.5～2.5倍的额定扭矩，大大低于感应电机（包括双馈电机）的7～9倍，很大程度上增强了风机的电网故障跨越能力。

f) 谐波特性

从上图可知，金风MW风机对谐波的控制采用了多环节（整流、斩波、逆变、滤波器环节都有对谐波的抑制策略）、并联多重化（三重整流、双重逆变技术）控制策略，降低THD%<3%以下，很大程度上优化了机组的电网接入性能。

总之，通过整机、变桨、斩波升压、逆变单元、制动单元的协调控制，增强了与各种电网的兼容性，具有全范围内的无功功率调节能力和对电网电压的支撑能力, 可适应更宽范围内的电网电压变化和电网频率变化，输出电压闪变指标也很低。

在逆变器出口，风机系统有一个“网侧主开关”，其整定值与系统故障整定值如下：

参数 默认值 单位 网侧主开关设置 过流（反时限） 速断 主控系统设置 低电压保护 高电压保护 低频率保护 高频率保护 延迟时间 短路电流 (可控) 1520A 2秒 2400A 90% 110% 49.6 50.4 0.1 1600 A A Hz Hz s A 注：如因机组硬件升级，以实际为准。 3.5.5 机组专项设计 3.5.5.1 人员安全设施

a) 塔架内设置爬梯直通塔顶机舱，并设置跌落保护装置； b) 每隔20米设置一层休息平台；

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c) 考虑维护的安全性，设置风轮和偏航锁定装置； d) 在偏航、风轮、机舱等处设置安全带卡头的固定装置； e) 塔架爬梯设置助力装置(助力装置为可选件，费用单独计算)。 3.5.5.2 对国内风资源的适应性

为了确定风力发电机组的设计参数，我们对国内风资源状况进行了调查分析。调查情况简要说明如下：

a) 新疆达坂城气象站多年测得10米高度处年平均风速6.4m/s。

b) 内蒙辉腾锡勒风电场根据1994年3月～1995年2月1日测风数据的整理分析，该地

区风场10米高度处年平均风速为7.23m/s。

c) 浙江大多数海岛的年平均风速在6m／s左右，离大陆较远的海岛其年平均风速可达

7～8m／s，沿海地区的年平均风速在5m／s以上，而内陆地区则在3m／s左右，千米以上的高山的年平均风速也有6m／s以上。 d) 吉林通榆地区40米高度处年平均风速为7.236m/s。

e) 黑龙江北部和东南部山区的适宜位置，年平均风速分别高达6.0～7.0m／s和7.0～9.0m

／s以上。

f) 福建平潭风电场附近幸福洋测站10m高度处年平均风速为7.7m/s。

g) 湖北齐跃山实测的风速资料(1997年3月～2000年3月)表明，10米高度处年平均风速

为7.1m／s。

h) 广东南澳果老山测站实测资料，年平均风速为10.3m/s；大王山测站实测资料，年平均

风速为9.4m／s。

3.5.5. 3 设计等级

IEC61400-1定义了四种风力机设计等级，以适应于不同的风区，见下表。

风力机设计等级分类

风力机等级 Vref (m/s) Vave (m/s) A I15(-) a(-) B I15(-) Ⅰ 50 10 0.18 2 0.16 Ⅱ 42.5 8.5 0.18 2 0.16 第 32 页

Ⅲ 37.5 7.5 0.18 2 0.16 Ⅳ 30 6 0.18 2 0.16 S 由设计者自定 a(-) 3 3

3 3 表中：

Vref是轮毂高度处多年平均最大风速， Vave是轮毂高度处年平均风速， A是按照较高的湍流强度设计的等级， B是按照较低的湍流强度设计的等级， I15是风速为15 m/s时的湍流强度， a是计算正常湍流模型时用的斜率值， S是由设计者自定的等级。

根据对国内风资源情况的调查，选择风力发电机组的设计等级为IECⅢ类设计等级，选择原因如下：

IECⅢ类对应轮毂高度处年平均风速为7.5 m/s，折算到10米高度处年平均风速时，风速与高度的关系为：

V?V0(HH0)?

若V0取10m高度处风速，V取70m高度处风速，α取0.16，则

V?V0(HH0)??V0?70.16?1.365V0

取V为7.5m/s，则V0为5.49m/s

这意味着，如果取轮毂中心的高度为70m，按IECⅢ类标准折算出10m高度处年平均风速为5.49m/s，可以在全国大部分地区安全正常运行。

②IECⅢ类对应抗最大风速为多年平均最大风速的1.4倍，即37.5×1.4=52.5 m/s（轮毂高度处3s均值）。 3.5.5.4 防雷保护

实际上，对于处于旷野之中高耸物体，无论怎么样防护，都不可能完全避免雷击。因此，对于风力发电 …… 此处隐藏：2710字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……