并网方案

东方汽轮机有限公司FD77A型风力发电机组并网方案一东方汽轮机有限公司FD77A型风力发电机组简介东方汽轮机有限公司FD77A型风力发电机组是按照德国REpower公司MD77型风机的License技术制造的。他的主要技术数据如下：类型：双馈式异步发电机额定功率：1.5MW额定频率:50Hz额定电压：0.69kV同步转速：1500rpm转速范围：1000~1800rpm(动态可以到2000rpm，瞬间2200rpm)额定转速：1800rpm额定风速：13m/s切入风速：3m/s切断风速20m/s额定功率因数：0.98发电机效率：97%二东方汽轮机有限公司FD77A型风力发电机组电气系统简介东方汽轮机有限公司的FD77A风力发电机组的电气系统由发电机-变频器系统组成，变频器出口连接到箱式变压器。其系统简图如下图所示：发电机为双馈式异步发电机，4极，同步转速为1500r/min。发电机定子侧通过布置在变频器中的并网开关上网，转子侧通过变频器交流励磁与电网连接。电气系统的并网运行控制由变频器控制系统实现。如上图所示，变频器一直监测电网侧的电压，频率，相位及发电机的转速值，通过调整变频器给定的转子励磁电流的大小、频率、相位保持与电网侧一致，进行同期检测并网。电气系统并网工作范围：电压：690V(变频器出口)+/-10%频率：50Hz+/-1%谐波含量在下列范围内跳闸设定值如下：电压高:110%额定电压，小于等于100ms电压低：80%额定电压，小于等于200ms频率高:50.5Hz，小于等于100ms频率低:49.5Hz，小于等于100ms不对称电流：95A,小于等于5s矢量跳跃：小于等于6度。功率因数可以在-0.95～+0.95之间进行调节。风机主控系统通过在线监测电网参数，给出功率因数的设定值给变频器。变频器控制技术调整励磁电流与电压之间的相角控制整个风机的电气系统的功率因数值。该设定值也可以通过人机对话人为给定（可以在机组及远程监控室进行）。变频器功率占发电机额定功率的比例约为20~30%。风机的电气系统符合VDEW导则(中压电网内发电设备，中压电网内发电设备连接及并网运行导则)，1998年第二版。该型风机的变频器由世界上著名的风机变频器制造厂商ALSTOM公司供货，变频器内的并网开关为西门子公司的自动并网开关。已经在世界上各个风场内运行多台份。在山东荣成风电场2005年投入运行7台，现在一致运行良好。三风机检测报告改型风机在德国经过严格的测试，在国内东方汽轮机有限公司正在荣成风电场作测试工作，附件为该型风机的一份测试报告：风机出厂前在东方汽轮机有限公司内经过了地面测试工作，对所有的系统功能进行了规定试验。而且最后在地面由电机拖动进行了并网试运行试验。结果符合风机的技术要求。四风机的控制保护系统风机的控制系统由三部份组成，分别是风机主控系统、变频器控制系统、变桨控制系统。其中风机主控系统为上位机。风机主控系统监测风机的各种状态，包括风速、转速、功率、发电机力矩、叶片桨角、电网参数、风向、各部件的状态等进行状态调节。给变桨控制系统给定叶片的桨角；给变频器控制系统给定发电机转子的力矩。风机的变桨控制系统按照主控系统的桨角要求控制各叶片的桨角一致符合主控系统的要求。风机的变频器控制系统监测电网参数，控制主控系统给定的发电机力矩值符合要求及电气参数与电网侧匹配。风机的保护系统由一个硬接线的安全回路组成。回路中有超速保护、变频器故障保护、振动保护、电缆缠绕保护、手动打闸停机等开关。回路中的任一开关断开，安全链中断失电。风机不需要控制系统进行运算立即执行紧急停机，在后备蓄电池供电下使叶片变桨减速及减功率。在1200r/min左右并网开关断开，刹车动作，使风机转速降到零。五风机的启动并网及脱网风机的启动停机均自动进行，当风速大于切入风速（3m/s，十分钟平均值）时，风机主控系统检测各系统状态正常，则开始自动启动风机。在变桨系统的作用下，使叶片的桨角调到运行状态，风机开始升速。到并网转速1200r/min左右时，主控系统使风机的转速维持在1200r/min左右，发出指令给变频器，变频器开始给发电机转子送入励磁电流，并用变频器内的同期监测装置监测发电机定子侧电气参数（电压、频率、相位）与电网侧参数是否匹配。变频器控制系统通过调整发电机转子励磁电流的参数（电流、电压、频率、初始相位角等）使发电机定子侧电气参数（电压、频率、相位）达到并网的要求。变频器控制系统控制发电机定子侧电气参数达到并网要求后，给主控系统发出可以并网运行的信号。在这整个过程中，风机需要电网通过风机旁的箱式变压器给风机提供690V的电源，用于风机的辅助系统、控制系统及发电机励磁。主控系统监测风机各系统状态正常，给变频器控制系统发出可以并网的指令。变频器控制系统使变频器内的并网开关合闸，发电机定子开始并网运行。主控系统根据风速、发电机转速信号等给出叶片的桨角及发电机力矩，开始按照升功率曲线升功率到此时风速下的功率。风机的停机指令由主控系统给出，主控系统按照风机的状态及环境参数（风速、温度等）及人机对话指令给出停机信号，变桨系统开始使叶片桨角向停机位置调整。风机转速、功率下降，当转速降到1200r/min左右时，主控系统给出并网开关断开的信号给变频器，变频器控制系统使并网开关断开。变桨系统继续将叶片调整到停机位置，此时风机转速降到零。此过程中机械刹车不投入。六风机的调试方案按照德国REpower公司的技术资料，东方汽轮机有限公司已经完成厂内地面调试工作。在风机现场安装完毕，按照德国REpower公司的调试规程进行最终调试。主要的步骤有：1安装检查，检查风机是否按照技术资料安装，各系统部件是否完整。2绝缘、接地检查，检查风机的电气系统的绝缘、接地值是否符合要求。3给风机送电，风机的各蓄电池开始充电，必须充满24小时。4风机的变桨系统、偏航系统、各辅助系统功能测试调整。5风机的保护系统各功能测试。6消除各系统的缺陷，测试风机的启动、停机、各状态下的紧急停机功能是否正常（此时风机发电机不并网运行）7发电机-变频器系统调试，在变频器的测试模式（发电机实际不并网）下启动风机到并网转速，开始做发电机的励磁特性及相位角调整。8在测试模式下（发电机实际不并网）用调试软件自带的示波器检测发电机的定子侧的电压、频率、相位与网侧一致。9退出测试模式，将风机的额定功率调到500kW。风机自动进行并网运行。用数据文件记录并网时的各参数。10一天后检查系统的状态是否正常，将风机的额定功率调到1000kW。11一天后检查系统的状态是否正常，将风机的额定功率调到1500kW。调试工作完成，风机进入考核运行。