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 7月3日，中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司新能源研究中心（以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)電科院新能源中心”）風(fēng)力發(fā)電試驗(yàn)檢測(cè)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)工程師謝健在試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)與同事開展風(fēng)電機(jī)組高/低電壓連續(xù)故障穿越試驗(yàn)研究。技術(shù)人員通過此項(xiàng)試驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)組高/低電壓故障穿越能力，在電網(wǎng)電壓波動(dòng)達(dá)到額定電壓的130%時(shí)，分析風(fēng)電機(jī)組輸出功率等參數(shù)的變化，為電網(wǎng)友好型風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。

風(fēng)電是一種間歇性電源，風(fēng)電機(jī)組大規(guī)模并網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行產(chǎn)生影響，這要求并網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組必須經(jīng)過符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)。中國(guó)電科院新能源中心立足我國(guó)風(fēng)電行業(yè)實(shí)際，不斷創(chuàng)新風(fēng)電檢測(cè)技術(shù)，研發(fā)風(fēng)電機(jī)組檢測(cè)試驗(yàn)裝置，在促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)品制造技術(shù)進(jìn)步、支撐機(jī)組并網(wǎng)安全運(yùn)行等方面取得了成效。

搭建風(fēng)電機(jī)組檢測(cè)平臺(tái)，形成自主可控的技術(shù)體系

6月5日，在中國(guó)電科院張北試驗(yàn)基地，檢測(cè)技術(shù)人員啟動(dòng)電網(wǎng)故障發(fā)生裝置，模擬電網(wǎng)接地故障，為風(fēng)電機(jī)組提供實(shí)際檢測(cè)環(huán)境。

中國(guó)電科院新能源中心是國(guó)內(nèi)最早開展風(fēng)電檢測(cè)技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)之一，2002年起就承擔(dān)風(fēng)電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)性能測(cè)試的研究工作。經(jīng)過十余年的技術(shù)積累，中國(guó)電科院配套建設(shè)張北試驗(yàn)基地，自主研制風(fēng)電機(jī)組測(cè)試所需設(shè)備，形成獨(dú)立自主的風(fēng)電檢測(cè)技術(shù)體系。

張北試驗(yàn)基地占地24.6平方千米，建有包括30臺(tái)試驗(yàn)機(jī)位的試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)以及風(fēng)電研究試驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)證平臺(tái)，可根據(jù)國(guó)際、國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開展風(fēng)電機(jī)組型式試驗(yàn)和并網(wǎng)檢測(cè)。電網(wǎng)故障發(fā)生裝置是風(fēng)電檢測(cè)技術(shù)體系中的重要設(shè)備，能模擬由電網(wǎng)短路導(dǎo)致電壓跌落傳遞到并網(wǎng)點(diǎn)的故障。檢測(cè)技術(shù)人員將該裝置接入中壓電網(wǎng)和待檢測(cè)風(fēng)電機(jī)組之間，準(zhǔn)備系統(tǒng)調(diào)試，設(shè)置電壓故障持續(xù)時(shí)間和類型，即可開始電壓穿越測(cè)試。

“張北試驗(yàn)基地設(shè)有通用型風(fēng)電機(jī)組檢測(cè)機(jī)位。根據(jù)市場(chǎng)上風(fēng)電機(jī)組型號(hào)多樣、裝機(jī)位置分布廣泛、風(fēng)電場(chǎng)交通不便的情況，我們還研發(fā)了移動(dòng)式電網(wǎng)故障發(fā)生裝置，方便檢測(cè)其他風(fēng)電場(chǎng)安裝的風(fēng)電機(jī)組。”中國(guó)電科院新能源中心檢測(cè)工程師陳晨介紹。

風(fēng)力發(fā)電試驗(yàn)檢測(cè)團(tuán)隊(duì)自主研制的移動(dòng)式大容量模塊化新能源場(chǎng)站并網(wǎng)性能檢測(cè)平臺(tái)，具備連續(xù)故障電壓穿越能力測(cè)試、慣量及一次調(diào)頻測(cè)試、電網(wǎng)適應(yīng)性測(cè)試等功能，最大測(cè)試容量可達(dá)1.6萬千瓦。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2022年年底，中國(guó)電科院新能源中心已為國(guó)內(nèi)所有風(fēng)電機(jī)組制造商提供了服務(wù)，主要包括樣機(jī)測(cè)試、型式認(rèn)證、技術(shù)優(yōu)化等方面，共完成500余個(gè)型號(hào)的風(fēng)電機(jī)組檢測(cè)工作。

近年來，海上風(fēng)電大規(guī)模集中開發(fā)，現(xiàn)有試驗(yàn)手段難以準(zhǔn)確評(píng)估與驗(yàn)證海上風(fēng)電機(jī)組送出系統(tǒng)的性能。同時(shí)海上風(fēng)電機(jī)組規(guī)模進(jìn)入超大型階段，也增加了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)難度。中國(guó)電科院新能源中心從2019年起助推國(guó)家海上風(fēng)電研究與試驗(yàn)基地建設(shè)。2022年12月，該基地在福建福清啟動(dòng)建設(shè)。目前，風(fēng)力發(fā)電試驗(yàn)檢測(cè)團(tuán)隊(duì)正全力推進(jìn)2.5萬千瓦海上風(fēng)電機(jī)組全尺寸地面試驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)，破解海上風(fēng)電機(jī)組檢測(cè)難題。

測(cè)試風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵性能，提升機(jī)組安全并網(wǎng)水平

6月1日，中國(guó)電科院新能源中心技術(shù)檢測(cè)人員對(duì)西北區(qū)域某型號(hào)在役風(fēng)電機(jī)組的高電壓穿越能力測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析結(jié)果用于驗(yàn)證該型號(hào)風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越能力的改造成果。

風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)性能直接影響到機(jī)組能否順利并入電網(wǎng)。多年來，中國(guó)電科院新能源中心連續(xù)對(duì)各類型風(fēng)電機(jī)組開展低/高電壓穿越能力和響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)頻能力測(cè)試，提出針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式的適應(yīng)性技術(shù)改進(jìn)目標(biāo)，助力提升風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)性能。

電壓故障穿越是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生事故或擾動(dòng)引起并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落時(shí)，在一定的電壓變動(dòng)范圍和時(shí)間間隔內(nèi)，風(fēng)電機(jī)組能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行的一種能力。“當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓大幅度跌落時(shí)，風(fēng)電機(jī)組能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行，我們稱之為低電壓故障穿越能力；當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓大幅度上升時(shí)，風(fēng)電機(jī)組能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行，我們稱之為高電壓故障穿越能力。”中國(guó)電科院新能源中心風(fēng)力發(fā)電試驗(yàn)檢測(cè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人王瑞明解釋道。

2015年，風(fēng)力發(fā)電試驗(yàn)檢測(cè)團(tuán)隊(duì)提出了基于阻抗/阻容式電網(wǎng)故障的模擬發(fā)生方法，研制了移動(dòng)式低/高電壓連鎖故障穿越測(cè)試裝備，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)故障暫態(tài)電壓全過程精準(zhǔn)模擬，為持續(xù)改進(jìn)風(fēng)電機(jī)組電壓故障穿越能力提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。

2010至2011年，風(fēng)力發(fā)電試驗(yàn)檢測(cè)團(tuán)隊(duì)在“三北”地區(qū)實(shí)地開展機(jī)組低電壓穿越現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試項(xiàng)目。經(jīng)過檢測(cè)與技術(shù)優(yōu)化，機(jī)組并網(wǎng)性能得到提升，大規(guī)模脫網(wǎng)現(xiàn)象不再出現(xiàn)。2014年，團(tuán)隊(duì)又在“三北”地區(qū)開展機(jī)組高電壓穿越現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試項(xiàng)目，提升大規(guī)模機(jī)組安全并網(wǎng)水平，促進(jìn)大規(guī)模風(fēng)電通過特高壓工程外送。

此外，團(tuán)隊(duì)通過對(duì)原有的電網(wǎng)適應(yīng)性測(cè)試設(shè)備開展技術(shù)改造，完成風(fēng)電機(jī)組慣量及一次調(diào)頻現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，提出風(fēng)電機(jī)組調(diào)頻能力技術(shù)改進(jìn)目標(biāo)，為風(fēng)電主動(dòng)參與系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)提供了實(shí)踐依據(jù)，支撐風(fēng)電并網(wǎng)由“被動(dòng)適應(yīng)”到“主動(dòng)支撐”的跨越式發(fā)展。

加強(qiáng)對(duì)外交流合作，打造國(guó)際領(lǐng)先的風(fēng)電檢測(cè)能力

7月10日，風(fēng)力發(fā)電試驗(yàn)檢測(cè)團(tuán)隊(duì)開展風(fēng)電機(jī)組測(cè)試設(shè)備調(diào)試，為即將到來的國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）風(fēng)電機(jī)組電氣特性擴(kuò)項(xiàng)評(píng)審做準(zhǔn)備。評(píng)審結(jié)果能反映檢測(cè)機(jī)構(gòu)的技術(shù)水準(zhǔn)，促進(jìn)檢測(cè)技術(shù)在IEC標(biāo)準(zhǔn)體系內(nèi)的國(guó)際互認(rèn)。

風(fēng)電檢測(cè)技術(shù)走向國(guó)際舞臺(tái)，最關(guān)鍵的印證是企業(yè)手中持有的檢測(cè)報(bào)告。中國(guó)電科院新能源中心積極開展國(guó)際交流合作，推動(dòng)我國(guó)風(fēng)電檢測(cè)技術(shù)走出國(guó)門。2010年以來，風(fēng)力發(fā)電試驗(yàn)檢測(cè)團(tuán)隊(duì)多次在丹麥、西班牙、印度、瑞典、泰國(guó)等國(guó)為國(guó)外制造商出具風(fēng)電機(jī)組電氣特性檢測(cè)報(bào)告，同時(shí)還為德國(guó)、美國(guó)等國(guó)客戶開展了低/高電壓故障穿越和電能質(zhì)量試驗(yàn)，為尼泊爾可替代能源研究中心進(jìn)行了風(fēng)電機(jī)組檢測(cè)技術(shù)培訓(xùn)。

2017年3月，中國(guó)電科院新能源中心獲得IEC頒發(fā)的證書，成為亞洲首家可再生能源領(lǐng)域認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室。今年3月，在國(guó)際風(fēng)電檢測(cè)機(jī)構(gòu)組織（MEASNET）發(fā)布的風(fēng)電檢測(cè)能力國(guó)際比對(duì)的全部結(jié)果中，該中心取得“全優(yōu)”成績(jī)，標(biāo)志著該中心的風(fēng)電檢測(cè)能力在世界頂級(jí)風(fēng)電檢測(cè)聯(lián)盟成員單位中處于領(lǐng)先地位。

同時(shí)，該中心圍繞低/高電壓穿越能力等測(cè)試技術(shù)，先后主導(dǎo)編制數(shù)十項(xiàng)風(fēng)電測(cè)試領(lǐng)域國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；自主研發(fā)的高電壓穿越能力裝置所采用的阻容升壓方法，被納入IEC主導(dǎo)編制的風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣特性測(cè)量和評(píng)估方法，為國(guó)際風(fēng)電安全并網(wǎng)提供了技術(shù)規(guī)則和指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。

原標(biāo)題：中國(guó)電科院：深耕風(fēng)電檢測(cè)技術(shù) 支撐機(jī)組安全并網(wǎng)