應(yīng)對大規(guī)模風(fēng)機連鎖停運的風(fēng)電場反脫網(wǎng)系統(tǒng)研究

近年來大規(guī)模風(fēng)機連鎖脫網(wǎng)事故的頻繁發(fā)生，對風(fēng)電場并網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性課題提出新要求：在以往從風(fēng)電機組的低電壓穿越能力、風(fēng)機保護、并網(wǎng)控制策略等方面開展研究的基礎(chǔ)上，還必須從因大規(guī)模風(fēng)機存在而形成的復(fù)雜故障形態(tài)、風(fēng)電場合理架構(gòu)、風(fēng)電場側(cè)保護與控制優(yōu)化、無功調(diào)控能力的合理運用等關(guān)鍵問題入手，從風(fēng)電場側(cè)提供解決手段。為提升風(fēng)電場并網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性，防止大規(guī)模連鎖脫網(wǎng)事件的發(fā)生，本項目圍繞風(fēng)電場架構(gòu)、保護控制優(yōu)化及無功調(diào)控能力幾個關(guān)鍵問題開展了四個方面的研究：一、解析了不同類型風(fēng)機故障動態(tài)與保護動作的交互影響，量化評估了考慮風(fēng)電機組穿越過程的電流保護誤動風(fēng)險；為降低誤動風(fēng)險，提出了基于RBFNN的自適應(yīng)撬棒保護及附加阻尼控制策略，并提出了保護和無功補償設(shè)備的綜合協(xié)同控制策略；二、為避免單一元件故障造成大規(guī)模風(fēng)機脫網(wǎng)，本項目研究了能夠?qū)L(fēng)電場分解成無強耦合聯(lián)系的并聯(lián)子區(qū)便捷劃分技術(shù)，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于故障分量的風(fēng)電場分區(qū)保護方法及基于單位零序補償導(dǎo)納法的風(fēng)電場單相故障快速選線方法；提出了STATCOM在故障切除瞬間快速主動進行反向無功補償?shù)姆桨?，解決了部分風(fēng)機切除后的高電壓脫網(wǎng)問題；三、研究了風(fēng)電場保護間動作協(xié)調(diào)性問題，提出了基于反時限過電流保護及故障正序突變量的風(fēng)電場集電線路保護整定原則，提出了聯(lián)絡(luò)線被開斷等待重合期間風(fēng)電場緊急切機控制最小切機量的求取方法，在此基礎(chǔ)上，提出了孤島風(fēng)電場主動切機緊急控制策略；四、利用DIgSILENT平臺搭建了含風(fēng)電等新能源的風(fēng)機反脫網(wǎng)策略驗證平臺，研制了風(fēng)電場反脫網(wǎng)樣機并進行了物理動模平臺比對試驗，測試并驗證了所提出原理的有效性。本課題以加強風(fēng)電場運行安全性、提高故障情況下風(fēng)電場的反脫網(wǎng)能力為著眼點展開理論研究，并開發(fā)出了一套與風(fēng)電場特點高度相容的、集保護、重合閘優(yōu)化、以及無功資源協(xié)調(diào)控制功能于一體的風(fēng)電反脫網(wǎng)系統(tǒng)，其研究成果為大規(guī)模高集中風(fēng)電場反脫網(wǎng)體系奠定理論及實踐基礎(chǔ)。 2100433B

近年來大規(guī)模風(fēng)機連鎖脫網(wǎng)事故的頻繁發(fā)生，對風(fēng)電場并網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性課題提出新要求：在以往從風(fēng)電機組的低電壓穿越能力、風(fēng)機保護、并網(wǎng)控制策略等方面開展研究的基礎(chǔ)上，還必須從因大規(guī)模風(fēng)機存在而形成的復(fù)雜故障形態(tài)、風(fēng)電場合理架構(gòu)、風(fēng)電場側(cè)保護與控制優(yōu)化、無功調(diào)控能力的合理運用等關(guān)鍵問題入手，從風(fēng)電場側(cè)提供解決手段。本課題以加強風(fēng)電場運行安全性、提高故障情況下風(fēng)電場的反脫網(wǎng)能力為著眼點，擬開發(fā)一套與風(fēng)電場特點高度相容的、集保護、重合閘優(yōu)化、以及無功資源協(xié)調(diào)控制功能于一體的風(fēng)電反脫網(wǎng)系統(tǒng)。課題的主要研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)包括：含風(fēng)電電力系統(tǒng)故障電磁暫態(tài)過程形態(tài)特征提取及風(fēng)電場架構(gòu)無序性與保護配置和整定的失調(diào)機理；突出保護靈敏性的孤島保護新方法；風(fēng)電場中無功資源與保護及重合閘相適應(yīng)的區(qū)域協(xié)調(diào)控制策略等。本課題的研究成果將為大規(guī)模高集中風(fēng)電場反脫網(wǎng)體系奠定理論基礎(chǔ)，也使我國在這方面的研究走在國際前列。

計劃停運是機組因檢查、試驗或檢修的目的，預(yù)先計劃安排停運的狀態(tài)。計劃停運事先安排好工作進度、主要工作內(nèi)容，并有規(guī)定的工作期限。如果其停運時間超過預(yù)定安排規(guī)定時間，則其超過部分應(yīng)作非計劃停運處理。發(fā)電機組計劃停運小時與統(tǒng)計期間小時的比值稱計劃停運系數(shù)。

電力設(shè)施由于大修、小修、試驗、清掃和改造施工的需要而有計劃安排的停運狀態(tài)為計劃停運，列入年度、季（月）度檢修計劃，對輸變電設(shè)施開展的大修、小修、試驗、清掃和改造施工作業(yè)，按計劃停運進行統(tǒng)計。計劃停運以年度、季（月）度檢修計劃為準，不考慮周檢修計劃。

非計劃停運是指設(shè)備不可用但又不是計劃停運狀態(tài)。非計劃停運分為4類：第一類指必須立即從可用狀態(tài)改變?yōu)椴豢捎脿顟B(tài)；第二類指設(shè)備雖不需立即停運，但不能延至24h以后停運的；第三類指設(shè)備可延至24h以后停運的；第四類指計劃停運的設(shè)備超過計劃停運時間不能按期恢復(fù)可用狀態(tài)的。 2100433B

非計劃停運狀態(tài)是指元件或系統(tǒng)處于不可用而又不是計劃停運的狀態(tài)。非計劃停運分為4類：第一類指必須立即從可用狀態(tài)改變?yōu)椴豢捎脿顟B(tài)；第二類指設(shè)備雖不需立即停運，但不能延至24h以后停運的；第三類指設(shè)備可延至24h以后停運的；第四類指計劃停運的設(shè)備超過計劃停運時間不能按期恢復(fù)可用狀態(tài)。

未列入年度、季（月）度檢修計劃，對輸變電設(shè)施進行檢修（包括試驗、清掃）作業(yè)，按非計劃停運進行統(tǒng)計。處于備用狀態(tài)的設(shè)施，未列入年度、季（月）度檢修計劃，經(jīng)調(diào)度批準進行的臨時性檢修或試驗（清掃）工作，并且檢修或試驗（清掃）工作時間在調(diào)度批準時間內(nèi)的停運，應(yīng)記為第四類非計劃停運。若檢修或試驗（清掃）工作時間在調(diào)度批準時間內(nèi)沒有完成，則超過調(diào)度批準的時問，應(yīng)記為第一類非計劃停運。2100433B