项目编号 | 936-2019-J009 |
项目名称 | 电网友好型风电高效安全主动支撑关键技术及规模化应用 |
候选单位 | 中国电力科学研究院有限公司 北京金风科创风电设备有限公司 合肥工业大学 浙江运达风电股份有限公司 新疆金风科技股份有限公司 |
候选人 | 秦世耀 应 有 李少林 乔 元 谢 震 程晨光 王瑞明 张 利 代林旺 包献文 薛 扬 王文卓 杨 靖 武青虎 周士栋 |
项目简介 | 大力发展风电是构建我国清洁低碳、安全高效能源体系的重要战略举措。风电已成为我国10个省区的第二大电源,“三北“地区高比例风电新型电力系统形态已基本形成。系统呈现低抗扰、弱惯量、弱阻尼及弱频率/电压支撑特性,安全稳定运行面临重大挑战,主要表现在:系统等效惯量不足,难以应对短时电网故障;风电被动适应系统频率/电压变化,频率/电压稳定难度加大;大规模接入末端弱电网,小干扰稳定振荡失稳风险增大;机-网交互耦合影响,复杂电网条件下机械安全难以保障。上述问题直接导致日益严重的弃风限电,是制约风电消纳的主要瓶颈,已成为亟待解决的国际性难题。
项目依托国家自然科学基金、科技支撑计划和国家电网公司科技项目,产学研协同攻关,历时6年,突破了高比例风电虚拟惯量、主动调频调压、谐波谐振主动抑制、机械载荷优化与全工况仿真试验5大关键技术,主要创新如下:①首创了基于超短时风速预测的风电机组虚拟惯量自适应控制方法和故障暂态支撑技术,惯量响应时间≤200ms;②提出了基于多源协同的风电一次调频及无功调压协调优化方法,一次调频完全响应时间≤5s(火电机组≤30s),无功设备投资减少30%以上;③提出了基于电网阻抗主动辨识的风电谐波谐振主动抑制技术,解决了大规模风电接入弱电网的振荡失稳难题;④发明了基于状态观测器的传动链及塔架动态主动阻尼控制技术,轴系冲击载荷降低15%;⑤提出了基于模型验证的风电数模混合仿真方法,研制了35kV/10MVA电网连锁故障和宽频扰动发生装置,加速了研发-试验-优化迭代进程。项目获授权发明专利26项,发表论文60余篇,形成了风电并网系列标准15项(其中国标7项)。
项目成果成功应用于“三北”地区300余座风电场电网友好型主动支撑技术改造,容量超过2600万千瓦,风电主动支撑电网稳定能力大幅提升,特高压送出风电能力得以有效释放,弃风限电率连续3年下降,降幅超过10%,减少弃风电量超过200亿千瓦时,从根本上扭转了我国日益严重的弃风限电问题;并推广应用到我国80%以上的风电整机制造商,开启了风电主动支撑友好并网新时代,核心技术出口到美国、澳洲等发达国家,获国际权威机构TUV SUD高度认可,鉴定认为:项目整体技术达到国际领先水平。
近3年实现销售收入205亿元,创汇28亿元。提升了首都风电高端制造业水平,保障了为首都供电的华北、东北地区风电安全稳定运行,为北京市高端产业升级、能源供给安全及低碳绿色发展作出了贡献。 |
关 闭 |