低電壓穿越技術是風電應用關鍵技術之一,已成為研究熱點之一。常用的低電壓穿越技術主要有控制策略法、Crowbar 電路法等。隨著儲能技術的發展,儲能在低電壓穿越方面的表現尤為突出,儲能技術在風電應用中不僅具有緩沖電能、提高電能質量、改善電壓穩定性等優點,而且在提高低電壓穿越能力方面配置靈活、性能良好,因此,儲能技術在低電壓穿越技術中具有廣闊的應用前景。
1、低電壓穿越技術標準
我國在 2011 年出臺的《風電場接入電力系統技術規定》關于風力發電低電壓穿越技術規定:風電機組需在并網點電壓跌落至20%的額定電壓時保持 625 ms 并網運行;并網點電壓跌落后需 3 s 內恢復到 90%的額定電壓,并且風電機組需保持并網運行。
2、常用低電壓穿越技術
(1)控制策略技術
a. 分序(正序或負序)控制;b. 線性化控制;c. 慣性能量控制;d. 混合補償技術。
(2)輔助硬件技術
a. Crowbar 電路技術;b. 動態電壓恢復器技術;c. 統一潮流控制器技術;d. 定子阻尼電阻技術。
(3)動態無功補償技術
(4)柔性直流輸電技術
3、基于儲能技術的低電壓穿越技術
儲能系統提高低電壓穿越的能力主要通過 2 種方式,如下圖所示。
為了滿足對能量密度、功率密度、使用壽命、成本等因素的綜合考慮,基于儲能技術的低電壓穿越技術可將多種類型的儲能技術結合使用,并采用如下圖所示的拓撲結構形成混合儲能系統。
基于儲能技術的低電壓穿越技術與常用低電壓穿越技術相比,主要有如下優點:a. 成本適宜、使用壽命長;b. 調節速度快、低電壓穿越容量易擴展;c. 協調控制性能良好;d. 兼具大容量儲能、削峰填谷等良好性能。
4、基于儲能技術提高低電壓穿越能力的展望
基于儲能技術的低電壓穿越技術在未來的研究和應用中需要重點關注以下幾點:a. 需要解決儲能關鍵技術難點問題;b. 確定應用于低電壓穿越技術的儲能種類和容量;c. 確定儲能在低電壓穿越技術中的配置方案以及與輔助功能的協調控制;d. 研究多種儲能技術互備用的可行性;e. 精確建模和快速檢測能力;f. 促進大規模儲能在低電壓穿越中的推廣應用。
5、結論
基于儲能技術的低電壓穿越技術與其他低電壓穿越技術相比,高效可靠,成本適中,不僅可以提高低電壓穿越能力,而且還可以發揮調峰、抑制振蕩、改善電能質量、提高電壓穩定性等多方面的作用。因此,隨著儲能技術的發展,基于儲能技術的低電壓穿越技術具有良好的應用前景,尤其是超級電容器具有高功率密度且調節速度快,維護較少,受地理環境等因素的制約較小,可和其他儲能混合使用以提高低電壓穿越能力,還可帶來其他附加效益(如調峰效益)。 來源:電力自動化設備