中铝能源集团六盘山热电厂
#2炉给煤机
低电压穿越电源改造送电试验方案
批准：
审核：
编写:
#2炉给煤机
低电压穿越电源改造送电试验方案
一、设备现状
按照电力调度控制中心《关于印发 2014 年电网网源协调重点工作的通知》宁电调字〔2014〕18号以及《关于印发2015年电网网源协调重点工作方案的通知》文件要求，我厂须按照电力调度控制中心制定的2015年电网网源协调重点工作计划，开展火电机组一类辅机变频器低电压穿越能力整改工作，即对#1、#2炉给煤机变频器加装低电压穿越装置；目前，#2炉低电压穿越装置已安装完毕并具备调试条件，为确保调试、试验工作安全、顺利进行，特制订以下方案：二、组织措施
总负责人：王子龙
技术负责人：侯红伟
安全负责人：柳银兰
三、安全措施
在进行#2机组低电压穿越电源调试及试验工作时，必须落实以下安全措施、防止发生任何影响人身、设备的不安全现象，现根据工作中的危险点及《安规》，就有关安全事项规定如下：
1、工作前，对工作中的危险因素进行认真分析，填写危险点预控单，办理工作票，经许可后进入现场，对工作班成员进行危险点的告知后
方可开展工作，工作时严格按照工作票所留安全措施执行。
2、参加本次工作的所有人员，必须熟悉本工作的容及流程。
3、工作班成员应明确本次工作中所需执行的措施并经现场确认后，方可开展相应工作。
4、工作组保持通讯畅通，并保证集控室值长和现场检修人员的通讯畅通，集控室发现和现场有关的任何预告和保护动作信号，立即停止工作。
5、工作中，所有工作统一由工作负责人负责，如有需要协调问题，汇报总工作负责人协调处理，本次改造工作统一由总工作负责人全面负责实施。
6、禁止工作人员擅自扩大工作围，以及擅自进入非作业区
域，严防意外事故的发生
四、技术措施
低电压穿越装置的接线调试，由四方厂家人员到厂协助班组完成。该低电压穿越装置所供给给煤机控制柜变频器的动力电源应具备低电压穿越能力，具体试验的技术性能测试的目的、容如下：1）、试验目的
验证发电机组一类辅机在电网电压跌落时(由380V 的额定值分别跌落至额定电压的20%、60%，持续运行时间分别为0.5s、5s)，变频器正常工作且出力波动不大于10%。
2）试验前准备：
变频器一般由控制回路和动力回路构成，在低穿试验中，我们只
对动力回路的电源进行电压跌落测试，因此控制回路电源应提前与动力电源分开，一般控制回路电源可接至380V母线电压上，动力回路电源需要断开，由低穿试验箱提供电源。
3）低电压穿越限值要求
当外部故障或扰动引起的变频器进线电压跌落幅值和持续时间在低电压穿越区时（如表 1 所示），变频器应能够保障供电对象的安全运行。
电压跌落幅度≥20%额定电压≥60%额定电压≥90%额定电压低电压持续时间≤0.5s >0.5s, ≤5s >5s
4）试验接线：
电压暂降发生仪：模拟电力系统的电压暂降，可以模拟380V厂用母线电压暂降到额定电压的20%，在设定的时间到达后电压重新恢复到380V，试验时串接在给煤机变频器的动力电源输入回路。
Q1：电压暂降发生仪的交流输入断路器
Q2：电压暂降发生仪的交流输出断路器
Q3：给煤机变频器输出断路器
5）试验步骤
(1)准备阶段：
a．按照接线图连接好所有试验设备，确认所有开关均处于断开状态；b．合上Q1，检查电压暂降发生仪工作状态；
c．待正常后，合上Q2；
d．然后合上Q3，启动变频器，检查变频器是否正常运行；
e．断开所有断路器。
(2)试验阶段：
a．合上Q1，将电压暂降发生仪输出电压设置为380V；
b．合上Q2；
c．然后合上Q3，启动给煤机变频器；
d．设置电压暂降发生仪电压暂降持续时间，启动电压暂降发生仪，
模拟380V 厂用母线电压的跌落过程；
e．观察给煤机变频器运行情况；
f．记录结果。
五、注意事项
1、工作过程中，出现任何不可预知的异常时，立即通知工作人员停止工作。待原因查明与本工作无关后，方可继续进行。
2、工作前，仔细核对设备名称及编号双重标识，谨防走错间隔。
3、工作中，使用绝缘工器具，防止人身触电。
给煤机、空预器变频器低电压穿越装置 安装、调试方案 批准： 复审： 初审： 编写： 河南检修电气专业 2012年07月13日
一、装置概况： 根据根据坑口公司电气专业要求，对1、2号炉14台给煤机8台空预器变频器安装变频器低电压穿越装置。 GLT-20A、B型变频器低电压穿越装置当电网电压正常时装置待机，电能通过交流旁路向变频器送电，BOOST升压回路处于旁路状态，不参与装置运行。当电网电压发生跌落时，BOOST升压电路以BOOST工作状态启动，保证到负载稳定的直流电压。 装置的运行模式下有两种工作状态：BOOST工作状态、非BOOST工作状态。BOOST工作状态是指在电网电源发生跌落时，BOOST升压电路可以提供变频器稳定的直流电压，维持变频器正常工作; 非BOOST工作状态是指在电网电源正常时，BOOST升压电路不参与装置的运行，电能通过交流旁路向变频器送电。 二、组织措施： （一）施工技术负责人：徐洪民 施工安全负责人：和占明 施工人员：和海涛李海龙等 施工上岗到位人员： 1、组织人员：徐洪民、和占明、张海明 2、参加人员：河南维护电气二次班人员
（二）人员责任分工： 1、徐洪民负责本次安装全面协调工作，负责技术方案审核并负有安全技术措施管理执行和完成落实责任。 2、和占明组织本专业全面检修与配合工作，对检修人员的安全负管理责任。 3、张海明负责检修工作过程中的技术监督工作，负责整体检修工作人员组织与协调工作。 一、施工安全措施 （一）、施工作业危险点分析 1、不办理工作票即开始工作，即无票工作，安全措施未落实，造成人身伤害、设备损坏。 2、进行拆接线时，发生人身触电。 3、误接线。 4、电缆勋伤 （二）、施工作业危险点预控措施 1、电气工作应按照规定办理电气工作票，严禁无票工作。 2、作业前工作负责人向工作班成员交待好作业危险点，现场使用的检修电源必需配臵合格的漏电保安器。 3、工作前要验电，确认设备停电并将盘内电源开关至于断开位臵后方可开始工作。 拆接线时应做好监护、拆接线应做好绝缘防护严防短路和接地，工作时要戴好线手套。
****电厂 给煤机/空气预热器变频器低电压穿越改造方案
目录 一、火力发电厂给煤/粉机及空预器系统现状分析 (2) 二、网源协调对火电厂关键辅机变频器低穿能力要求 (4) 三、电厂关键辅机变频器低穿能力梳理核查 (6) （一）厂用负荷分类 (6) （二）厂用负荷继电保护动作特性 (6) （三）厂用负荷变频器低穿能力要求原则 (7) （四）低电压对现有厂用负荷的影响分析 (7) 四、技术改造方案 (9) （一）大惯性类负荷变频器 (9) （二）给煤机、给粉机类负荷变频器 (9) （三）各种技术方案特点及对比分析 (12) 五、SCS-230火电机组辅机电源控制系统 ................................................. 错误！未定义书签。 （一）系统原理..................................................................................... 错误！未定义书签。 （二）系统特性..................................................................................... 错误！未定义书签。 （三）支撑方式..................................................................................... 错误！未定义书签。 （四）SCS-230火电机组辅机电源控制系统两种技术方案.............. 错误！未定义书签。 （五）检验方法..................................................................................... 错误！未定义书签。 （六）SCS-230火电机组辅机电源控制系统检测报告...................... 错误！未定义书签。
低电压穿越：当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，在电压跌落的范围内，风电机组能够不间断并网运行。 低电压穿越 英文:Low voltage ride through 缩写: LVRT 低电压穿越（LVRT），指在风力发电机并网点电压跌落的时候，风机能够保持 低电压穿越 并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间(区域)。LVRT是对并网风机在电网出现电压跌落时仍保持并网的一种特定的运行功能要求。不同国家(和地区)所
基本要求 对于风电装机容量占其他电源总容量比例大于5%的省（区域）级电网，该电网区域内运行的风电场应具有低电压穿越能力。 风电场低电压穿越要求 右图为对风电场的低电压穿越要求。 a) 风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms的能力； b) 风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运行。 不同故障类型的考核要求 对于电网发生不同类型故障的情况，对风电场低电压穿越的要求如下： a) 当电网发生三相短路故障引起并网点电压跌落时，风电场并网点各线电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证不脱网连续运行；风电场并网点任意线电压低于或部分低于图中电压轮廓线时，场内风电机组允许从电网切出。 b) 当电网发生两相短路故障引起并网点电压跌落时，风电场并网点各线电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证不脱网连续运行；风电场并网点任意线电压低于或部分低于图中电压轮廓线时，场内风电机组允许从电网切出。 c) 当电网发生单相接地短路故障引起并网点电压跌落时，风电场并网点各相电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证
低电压穿越技术在火电厂中的应用摘要：本文根据火电厂用电压下降引起的电力系统故障，有可能导致火电厂给煤机停止机组跳闸的安全隐患，提出了一种低电压穿越火力发电厂600MW机组通过应用转化。通过现场试验结果表明，采用低电压穿越改造设计方案是可行的，具有普遍适用性，适用于其在低电压下的火电厂燃煤发电机组的改造，具有一定的理论意义和指导价值。 关键词: 低电压穿越;变频技术;火电厂 给煤机是火电厂重要的辅助设备。由于变频器电压闭锁保护意识不足，许多发电厂没有意识到变频器会在电网低电压时闭锁输出，导致局部电网失去稳定，对电网产生重大影响。其主要原因是大部分火电厂的辅助设备采用变频技术不能满足低电压穿越能力。 1存在问题 通过对故障电厂给煤机的测试发现，当电压从380V降低到310V时，某公司生产的给煤机控制器发出给煤机停止信号。当全部给煤机瞬问停止运行后，触发锅炉保护的“全炉膛燃料丧失”引起机组跳闸。当给煤机变频器电压降至210V时，给煤机变频器发生低电压跳闸并报警，从实际测试看，当给煤机电压降低到给煤机控制装置允许电压后，将发出给煤机跳闸信号，从而使给煤机停止运行;给煤机电源再降低时，将直接触发给煤机变频器跳闸。所以，对给煤机稳
定运行有影响的需要改进以下两个方面内容:①确保给煤机控制器交流工作电源稳定;②电网电压降低时为了保证给煤机变频器正常运行，需在变频器直流母线端子并接一个稳定的直流动力电源。 2解决方案 根据电网公司对火电厂辅机低电压穿越改造提出明确的技术要求:①当外部故障或扰动引起的变频器进线电压跌落幅值在额定电压85%，变频器应能持续正常运行;电压跌落幅值在额定电压20%,应能连续运行1s。②择优选择解决方案，力求方案简化。加装的设备在工作时不应产生较大的电流，对厂用电系统造成较大冲击;不能因加装的设备发生故障导致辅机变频器停机。③加装的设备安全可靠，不应给电网或原有设备带来新的安全隐患。变频器通过检测其直流母线电压是否在正常范围之内，判断工作电压是否满足运行要求。因此，常规的抗低电压措施均采用在变频器直流母线端子加装一个稳定的直流源，来确保交流输入电源降低时，变频器直流母线电压维持不变，进而维持变频器的正常运行。目前，针对变频器低电压穿越问题国内主要采用以下2种方案。 2.1给煤机变频器直流母线加装蓄电池组 ABB ACS510系列变频器正常运行时直流母线电压一般在500V左右，需要每台机组至少安装一组电压为500V的蓄电池组，将蓄电池直流输出电压并接至给煤机变频器直流母线端子。为了保证蓄电池的正常充电，需单独配备蓄电池组充电屏。 该方案技术理论简单、成熟，但安装蓄电池组和充电屏占地
低电压穿越试验检测装置用户使用手册
目录 第一章概述 (2) 第二章技术条件 (3) 2.1 环境条件 (3) 2.2 执行现行国家标准 (4) 第三章装置技术说明 (4) 3.1 功能特点 (4) 3.2 技术参数 (5) 第四章装置使用说明 (6) 第一章概述 2011年4月，随着国家发改委出台了关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知，2011年中国光伏市场前景大好，中国光伏装机容量增长依旧强劲，2011全年的安装量达到2GW，2012年装机超过4GW。到2015年底和2020年底，分别达到20GW和50GW。由此可见未来几年的光伏市场潜力和产能需求非常大。
随着光伏在电力能源中所占比例越来越大，光伏发电系统对电网的影响已不容忽视。尤其是我国光电大规模集中式开发，当电网发生故障造成并网点电压跌落时，一旦光伏逆变器自动脱网可能造成电网电压和频率的崩溃，严重影响电网的安全稳定运行。因此，大功率光伏并网逆变器必须具有低电压穿越能力(Low V oltage Ride Through，LVRT)。其并网必须满足相应的技术标准，只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许光伏逆变器脱网，当电压在凹陷部分时，逆变器应提供无功功率。 目前，丹麦、德国等欧洲国家制定了新的电网运行准则；在国内，国家电网公司也已发布了《光伏电站接入电网技术规定》、《光伏电站接入电网测试规程》。然而，目前国内试验和测试手段匮乏，尚不能研制与技术标准相配套的低电压穿越测试装置（电压跌落发生装置），低电压穿越等测试试验无法在现场进行，难以为光伏电站并网验收试验提供有效的技术支撑，也严重制约我国光伏发电的应用和发展。 为了提高我国光伏逆变器并网运行检测能力，推动光伏发电配套设备的自主创新，解决我国光伏发电并网运行的瓶颈，中国电科院中电普瑞科技有限公司在成功研制张北国家风光储实验基地风电检测中心35kV/6MV A电压跌落发生装置的基础上，通过自主创新进一步研制出国内首创的光伏逆变器低电压穿越测试装置。该装置采用阻抗分压式、集中结构、紧凑型设计，具有运输方便、测试灵活、占地面积小等优点。 低电压穿越测试装置根据国内光伏逆变器的特点，开发LVRT—1M系列产品，分别适用于1MW及以下光伏并网逆变器的低电压穿越测试装置，可根据用户需要灵活选择。 第二章技术条件 2.1 环境条件 序号项目现场条件 1 安装地点室外 2 海拔高度1500m
基于Crowbar电路的双馈风力发电机组低电压穿越仿真研究 随着风力发电技术推广，风电场容量逐步增大，低电压穿越技术得到特别重视。风力发电系统实际应用的一种发电机——双馈异步感应发电机，本文选取该发电机为研究对象。在电网电压出现跌落后，风电机转子侧的电流变大，定子的电流变大，电磁转矩大幅波动，转速升高，极有可能出现脱网事故，甚至引发更大的连环事故。为在电网故障切除后，及时恢复电网电压、提高电网稳定性，这就要实现在故障发生后一段时间内风电机组不能脱网。提高低电压穿越能力的方法有很多，主要集中在两个方面，一是硬件电路的改造，二是控制策略的改进。利用MATLAB建立了风电并网系统模型，在有/无电网故障情况下，分别进行仿真。本文从低电压穿越技术中选取一项较为成熟的技术——Crowbar电路，对其进行分类，选取了主动式电路中的整流桥式，并分析该电路的控制策略。在搭建的风电并网模型中应用，验证该电路能减小电磁场中的直流分量，使在故障期间减弱对电机的冲击。因Crowbar 电路中的电阻对系统影响较大，着重分析电阻值对发电机转子侧电流、电磁转矩和变换器直流侧电压的影响，发现电阻阻值的选取不能过大也能过小。此外，还分析Crowbar电路切除时间对系统的影响。 目录 1绪论 (2) 1.1我国的风能资源及利用状况 (2) 1.2 世界风电技术的发展及待解决问题 (3) 1.3本文的主要工作 (3) 2双馈风力发电机系统 (4) 2.1 双馈异步风力发电机概述 (4) 2.2 双馈异步发电机工作原理 (4) 2.3 交流励磁电源工作原理 (5) 2.4本节小结 (7) 3低电压穿越技术研究现状及标准 (7) 3.1低电压穿越技术概述 (7) 3.2低电压穿越技术的国内外研究现状 (8) 3.3低电压穿越技术的不同国家标准 (8) 3.4 基于MATLAB的双馈感应风力发电机低电压穿越仿真 (10) 3.4.1 基于MATLAB的双馈感应发电机（DFIG）模型 (10) 3.4.2 电网故障对风力发电系统的影响分析 (13) 3.5本节小结 (17) 4Crowbar电路在双馈感应风力发电机中的应用 (17) 4.1 Crowbar电路保护原理 (17) 4.2 Crowbar电路分类 (18) 4.2.1被动式电路 (18) 4.2.2主动式电路 (19) 4.3 Crowbar电路在风电并网中应用的仿真分析 (20) 4.4 电阻阻值对故障下发电系统参数的影响 (21) 4.4.1阻值对转子电流的影响 (21) 4.4.2阻值对电磁转矩的影响 (23) 4.4.3 阻值对直流侧母线电压的影响 (25)
低电压穿越能力 低电压穿越能力（Low voltage ride through capability），就是指风力发电机的端电压 降低到一定值的情况下不脱离电网而继续维持运行,甚至还可为系统提供一定无功以帮助系 统恢复电压的能力。具有低电压穿越能力的风力发电机可躲过保护动作时间,故障切除后恢 复正常运行。这可大大减少风电机组在故障时反复并网次数,减少对电网的冲击。 具有低电压穿越能力可保证风电机组在电网故障电压降低的情况下 , 尽最大可能与电网连接 ,保持发电运行能力，减少电网波动。一般 230 kV 或更高电压等级线路的故障，在 6 个周波(120 ms)内被切除 ,电压恢复到正常水平的 15 %需要 100 ms ,恢复到正常水平的 75 %或者更高水平则需要1 s ，LVRT功能是要风电机组在故障电压短时间消失期间 ,保持持续运行的能力 ,如此后电压仍处在低压 ,风电机组将被低压保护装置切除。 低电压穿越能力的具体实现方式 目前实现低电压穿越能力的方案一般有三种：1).采用了转子短路保护技术，2).引入新型拓扑结构，3）.采用合理的励磁控制算法。 1、转子短路保护技术（crowbar电路） 这是目前一些风电制造商采用得较多的方法，其在发电机转子侧装有crowbar电路，为转子侧电路提供旁路，在检测到电网系统故障出现电压跌落时，闭锁双馈感应发电机励磁变流器，同时投入转子回路的旁路（释能 电阻）保护装置,达到限制通过励磁变流器的电流和转子绕组过电压的作用，以此来维持发电机不脱网运行（此时双馈感应发电机按感应电动机方式运行）。 2、新型拓扑结构包括以下几种：1).新型旁路系统 2).并联连接网侧 变流器 3).串联连接网侧变流器 3、采用新的励磁控制策略 从制造成本的角度出发，最佳的办法是不改变系统硬件结构，而是通 过修改控制策略来达到相同的低电压穿越效果：在电网故障时，使发电机 能安全度越故障，同时变流器继续维持在安全工作状态。
中铝宁夏能源集团有限公司六盘山热电厂 #2炉给煤机 低电压穿越电源改造送电试验方案 批准： 审核： 编写:
#2炉给煤机 低电压穿越电源改造送电试验方案 一、设备现状 按照宁夏电力调度控制中心《关于印发2014 年宁夏电网网源协调重点工作的通知》宁电调字〔2014〕18号以及《关于印发2015年宁夏电网网源协调重点工作方案的通知》文件要求，我厂须按照宁夏电力调度控制中心制定的2015年电网网源协调重点工作计划，开展火电机组一类辅机变频器低电压穿越能力整改工作，即对#1、#2炉给煤机变频器加装低电压穿越装置；目前，#2炉低电压穿越装置已安装完毕并具备调试条件，为确保调试、试验工作安全、顺利进行，特制订以下方案： 二、组织措施 总负责人：王子龙 技术负责人：侯红伟 安全负责人：柳银兰 三、安全措施 在进行#2机组低电压穿越电源调试及试验工作时，必须落实以下安全措施、防止发生任何影响人身、设备的不安全现象，现根据工作中的危险点及《安规》，就有关安全事项规定如下： 1、工作前，对工作中的危险因素进行认真分析，填写危险点预控单，办理工作票，经许可后进入现场，对工作班成员进行危险点的告知后方可开展工作，工作时严格按照工作票所留安全措施执行。
2、参加本次工作的所有人员，必须熟悉本工作的内容及流程。 3、工作班成员应明确本次工作中所需执行的措施并经现场确认后，方可开展相应工作。 4、工作组保持通讯畅通，并保证集控室值长和现场检修人员的通讯畅通，集控室发现和现场有关的任何预告和保护动作信号，立即停止工作。 5、工作中，所有工作统一由工作负责人负责，如有需要协调问题，汇报总工作负责人协调处理，本次改造工作统一由总工作负责人全面负责实施。 6、禁止工作人员擅自扩大工作范围，以及擅自进入非作业区 域，严防意外事故的发生 四、技术措施 低电压穿越装置的接线调试，由北京四方厂家人员到厂协助班组完成。该低电压穿越装置所供给给煤机控制柜变频器的动力电源应具备低电压穿越能力，具体试验的技术性能测试的目的、内容如下：1）、试验目的 验证发电机组一类辅机在电网电压跌落时(由380V 的额定值分别跌落至额定电压的20%、60%，持续运行时间分别为0.5s、5s)，变频器正常工作且出力波动不大于10%。 2）试验前准备： 变频器一般由控制回路和动力回路构成，在低穿试验中，我们只对动力回路的电源进行电压跌落测试，因此控制回路电源应提前与动
给煤机低电压穿越装置操作说明 一、什么是低电压穿越以及为何要设置低电压穿越装置？ 低电压穿越是指系统（发电设备或用电设备）在确定时间内承受一定限值的低电压而不退出运行。 一般低电压穿越在风电场中应用较广，因为风电场若不具备低电压穿越能力，会对电网安全稳定运行产生严重影响。但由于火电厂单机功率及全厂功率均较风电场大，威胁相对也就更大。在火电厂中，给煤机是重要的辅机设备，目前大多采用变频调速方式运行，而变频器会在电网低电压（这种低电压一般都是瞬时或短时的）时闭锁输出，从而引起全炉膛灭火保护动作。如果火电厂因雷击、电气设备短路、接地等引起电网和厂用电短时电压降低，造成给煤机变频器动力电源低电压和变频器控制电源低电压，这时变频器低电压闭锁保护会动作，造成停炉或停机事故，导致局部电网失去稳定，对电网产生重大影响。对于电网来说，电网故障时电压会瞬时降低，亟需有功支持维持系统频率，但此时电厂再出现解网情况会使电网频率更加恶化，造成不可估量的后果。因此，需要设置低电压穿越装置，确保机组的安全稳定运行。 二、给煤机低电压穿越装置原理框图 QF2 图1 给煤机低电压穿越装置原理框图
QF1：系统输入开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开 QF2：系统旁路开关，正常使用时断开，装置维护或故障时闭合 QF3：系统输出开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开 KK1：交流控制电源开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开 KK2：直流控制电源开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开 1K ：超级电容供电开关，正常使用时闭合，装置维护或故障时断开 2K ：超级电容放电开关，正常使用时断开，装置维护或故障时闭合 三、界面说明 整体界面主要包括用户主界面、运行状态界面、事件记录界面和厂家设置界面。 1.用户主界面：查看启停或故障状态和期间开关状态 图2 给煤机低电压穿越装置用户界面 系统电压或装置正常时，显示图2所示界面；当出现系统低电压且超级电容投入时，补偿灯亮；当装置异常或QF1、QF2、QF3同时闭合时故障灯亮。 2.运行状态：可以查看相关运行参数及故障名称。 图3 给煤机低电压穿越装置运行状态界面
#1机给煤机低电压穿越电源改造试验方案
中铝宁夏能源集团有限公司六盘山热电厂 #2炉给煤机 低电压穿越电源改造送电试验方案 批准： 审核： 编写:
#2炉给煤机 低电压穿越电源改造送电试验方案 一、设备现状 按照宁夏电力调度控制中心《关于印发2014 年宁夏电网网源协调重点工作的通知》宁电调字〔2014〕18号以及《关于印发2015年宁夏电网网源协调重点工作方案的通知》文件要求，我厂须按照宁夏电力调度控制中心制定的2015年电网网源协调重点工作计划，开展火电机组一类辅机变频器低电压穿越能力整改工作，即对#1、#2炉给煤机变频器加装低电压穿越装置；目前，#2炉低电压穿越装置已安装完毕并具备调试条件，为确保调试、试验工作安全、顺利进行，特制订以下方案： 二、组织措施 总负责人：王子龙 技术负责人：侯红伟 安全负责人：柳银兰 三、安全措施 在进行#2机组低电压穿越电源调试及试验工作时，必须落实以下安全措施、防止发生任何影响人身、设备的不安全现象，现根据工作中的危险点及《安规》，就有关安全事项规定如下： 1、工作前，对工作中的危险因素进行认真分析，填写危险点预控单，办理工作票，经许可后进入现场，对工作班成员进行危险点的告知后方可开展工作，工作时严格按照工作票所留安全措施执行。
力电源分开，一般控制回路电源可接至380V母线电压上，动力回路电源需要断开，由低穿试验箱提供电源。 3）低电压穿越限值要求 当外部故障或扰动引起的变频器进线电压跌落幅值和持续时间在低电压穿越区内时（如表 1 所示），变频器应能够保障供电对象的安全运行。 电压跌落幅度≥20%额定电 压 ≥60%额定电 压 ≥90%额定电 压 低电压持续时间≤0.5s >0.5s, ≤5s >5s 4）试验接线：
低电压穿越技术规范书 1 总则 1.1低电压穿越技术规范书适用于光伏发电站并网验收、风电场接入并网验收、光伏逆变器型 式试验、风力发电机组的低电压穿越检测平台，包括主要设备及其辅助设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2低电压穿越技术规范书要求该检测平台能够同时满足现场安装在风电场的单台风电机组低 电压穿越能力检测，满足光伏发电站并网接入验收的低电压穿越能力检测，满足光伏逆变器与风电发电机组的型式试验的低电压穿越试验检测。 1.3低电压穿越技术规范书所提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也 未充分引述有关标准和规范的条文。供方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。 2 低电压穿越技术使用条件 2.1低电压穿越技术环境条件 a) 户外环境温度要求：－40℃~ 50℃； b) 户外环境湿度要求：0~90% ； c) 海拔高度：0~2000米（如果超过2000米，需要提前说明）。 2.2安装方式：标准海运集装箱内固定式安装。 2.3储存条件 a）环境温度－50℃～50℃； b）相对湿度0～95% 。 2.4低电压穿越技术工作条件 a) 环境温度－40 oC～40oC； b) 相对湿度10%～90%，无凝露。 2.5低电压穿越技术电力系统条件 a) 电网电压最高额定值为35kV，电压运行范围为31.5kV~40.5kV；同时也可以同时满足 10kV\20kV电网电压的试验检测。 b) 电网频率允许范围：48~52Hz；
c) 电网三相电压不平衡度：<= 4%； d) 电网电压总谐波畸变率：<= 5%。 2.6负载条件 负载包括直驱或双馈式等风力发电机组，其总容量不大于6.0MVA。其控制和操作需要满足国家关于风电机组电电压穿越测试与光伏发电站的相关测试规程技术要求。 本检测平台能够同时满足同等条件下光伏电站或光伏逆变器的低电压穿越能力测试。 2.7接地电阻：<=5Ω。 3低电压穿越技术检测平台的技术要求 3.1 结构及原理要求 根据模拟实际电网短路故障的要求，测试系统须采用阻抗分压方式，原理如下图1所示(以实际为准)。测试系统串联接入风电机组出口变压器高压侧(35kV、20 kV、10 kV侧)。 图1 低电压穿越技术测试系统原理图 3.2 测试系统功能要求 （1）整体要求 ?测试系统紧凑式安装； ?任何测试引起的测试系统电网侧电压波动均小于5%Un； ?测试接入系统电压等级：适用于35kV系统，如果需要可考虑兼容10kV系统；
浅谈风电场涉网性能 ——低电压穿越性能 编制：韩树才 项目：中宁天润项目 提交时间：2014-12-24 部门：宁夏事业部
摘要 随着风力发电技术的迅速发展和其装机容量的不断增大，风力发电技术面临着提高电能质量和电网稳定性的严峻挑战。当电网发生故障导致电压跌落时，若风电机组不具备低电压穿越能力将会从电网切除，风电机组的大面积切机不仅将对电网稳定性造成巨大影响，而且还会对风机本身产生影响，因此风电机组具备较高的低电压穿越能力很重要。 关键词：风电场；电流保护；低电压穿越；集电线 目录
摘要 (2) 一、风电场低电压穿越简述 (3) （一）风电场低电压穿越能力基本概念 (4) （二）风电场低电压穿越能力评估 (4) （三）风电场低电压穿越面临的问题 (5) 二、风电场机组配置及特性改进 (8) （一）风电场电气结构保护配置 (8) 三结束语 (9) 参考文献 (10) 一、风电场低电压穿越简述
（一）风电场低电压穿越能力基本概念 大容量风电场并网必须具备一定的低电压穿越能力（英文缩写 LVRT），在电网故障等紧急情况下提供一定的电压和无功支撑。如出现过电压、过电流或转速上升等，严重危害风机本身及其控制系的安全运行；当电压无法恢复时，风电机组将会实施被动式自我保护解列，从电网中切除，从而更大地增加整个系统的恢复难度，甚至可能加剧故障，最终导致整个电网瘫痪。因此必须采取有效的低电压穿越措施，以维护风场电网的稳定和提高电能传输效率。低电压穿越能力主要体现在两个关键指标上：电压跌落幅值和持续时间。 电压跌落幅值：电网中严重的电压跌落基本上都是由系统故障引起的，继电保护将检测电压跌落的幅值并判断是否动作跳闸，直接决定电压跌落的持续时间，从而影响对并网风电场的低电压穿越能力要求如果能有效地辨识风电场并网处母线电压跌落的危害程度，自适应调整故障间隔的保护控制策略，将有效地整体降低健全间隔上风电机组感受到的电压跌落持续时间，从而提高风电场低电压穿越能力； 持续时间：利用电容器的瞬间对大电感放电当电流达到峰值时，使电流延续通过，从而达到较长的放电时间，风机能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时段，提高风电场的整体平稳运行能力。 因此，有必要将风电场低电压穿越能力规范要求引入到继电保护的动作特性中，研究改进风电场集电线路继电保护的动作特性，降低对并网风电机组拖网风险。（二）风电场低电压穿越能力评估 国家电网公司于2009年颁布《风电场接入电网技术规定》，规定风电场低电压穿越要求如图1所示，其关键点为：并网点电压跌落至额定电压的20％时，风电机组必须保持运行0.625ｓ；当并网点电压为额定电压的90％时，风电机组应稳定运行。考虑到风电机组输出功率的非突变性，将图１所示的低电压穿越能力规范反映到风电机组中，表现为低电压运行状态下的风电机组大电流输出能力要求，以维持风电机组输入、输出功率的平衡。
简述风电机组低电压穿越技术要求及 实现方式 （赵矛） 发生在今年的多次风电机组大范围拖网问题引起了电 力行业对于风力发电的稳定性和安全性的重点关注。2月24日，中电酒泉风电公司桥西第一风电场出现电缆头故障，导致16个风电场598台风电机组脱网。国家电监会认为此次事故是近几年中国风电“对电网影响最大的一起事故”；4月17日，甘肃瓜州协合风电公司干河口西第二风电场因电缆头击穿，造成15个风电场702台机组脱网。同日，在河北张家口，国华佳鑫风电场也发生事故，644台风电机组脱网；4月25日，酒泉风电基地再次发生事故，上千台风机脱网。关于事故的原因，主要矛头直指很多风电机组不具备低电压穿越能力。这轮事故频发的几大风电基地更是被指70%的机组不具备低电压穿越能力。本文对风电机组的低电压穿越进行简述。 当电力系统中风电装机容量比例较大时，电力系统故障导致电压跌落后，风电场切除会严重影响系统运行的稳定性，这就要求风电机组具有低电压穿越（Low Voltage Ride Through，LVRT）能力，保证系统发生故障后风电机组不间断并网运行。风电机组应该具有低电压穿越能力，而对于风
电机组的低电压穿越能力具体技术要求指标如下： a）风电场必须具有在电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行620ms的低电压穿越能力； b）风电场电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场必须保持并网运行； c）风电场升压变高压侧电压不低于额定电压的90%时，风电场必须不间断并网运行。 风电机组低电压穿越能力的深度对机组造价影响很大,这也是之前很多机组不具备低电压穿越能力或者低电压穿越能力技术指标不能达标的原因。通过此次大范围的风电机组拖网事故表明根据实际系统对风电机组进行合理的低电压穿越能力设计很有必要。 结合此轮事故的调查，及行业内通过对变速风电机组低电压穿越原理进行理论分析,对多种实现方案进行比较。在电力系统仿真分析软件DIgSILENT/PowerFactory中建立双馈变速风电机组及电压穿越功能模型。详细分析系统故障对风电机组机端电压的影响,依据不同的风电场接入方案计算风电机组电压穿越能力的电压限值,对风电机组进行合理的电压穿越能力设计等多种技术手段及分析。结果表明,风电机组电压穿越能力的深度主要由系统接线和风电场接入方案决定。设计风电机组电压穿越能力时,机组运行曲线的电
8号炉给煤机变频器低电压穿越装置改造作业指导书 1 范围 本作业指导书规定了8号炉给煤机变频器低电压穿越装置改造工作。工作地点在8号炉炉侧380V 配电间及给煤机变频器本体处；检修的项目为控制箱安装、二次回路检查、回路绝缘测试、装置传动；对已发现的问题进行处理。 2 本指导书涉及的资料和图纸 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 《8号机重要控制箱控制原理图》 3 安全措施 3.1严格执行《电业安全工作规程》。 3.2 所检修控制箱电源必须断开并与运行人员确认。 3.3 检修前一定要注意不得走错间隔，认真核对设备标识，工作人员互相提醒，工作地点装设遮栏，作业间隔悬挂安全措施标示牌。 3.4 使用带漏电保护器的电动工器具，防止电动工器具伤人。 3.5 工作前要验明所检修母线无电压，防止人身触电。 3.6 回路检查过程中，拆、接线时要注意做好标记，更换元件过程中注意接线正确。 3.7 如果设备不停电状态的更换，注意不要将取下的线头碰到其它带电元件上,拆下的线头应用绝缘胶布包裹好。 3.8 各作业过程工作负责人要进行安全交底，危险点分析全面，做好危险预想。 3.9 所带的常用工具、量具应认真清点，绝不许遗落在控制箱内。 3.10参加检修的人员必须熟悉本作业指导书，并能熟知本书的检修项目，工艺质量标准等。 3.11参加本检修项目的人员必需安全持证上岗，并熟记本作业指导书的安全技术措施。 4 备品备件清单 1
低电压穿越控制方案 低电压穿越功能是通过变流器的有源crowbar来实现的，当变频器检测到电网电压下降时，根据直流母线的电压来控制Crowbar部件的动作，泄放转子上的能量来抑制转子电压的升高，但会引起电网电压模块和变桨系统模块报故障。并且由于转矩突降为零左右，进而会引起发电机的转速超速等问题，下面就上述问题的分析和处理过程进行相应阐述。 一、主控和变流器的软件修改 为保证风机在低压穿越状态下保持并网运行，需要对主控系统和变流器参数进行如下修改。电压跌落至低电压穿越区时，变流器参数9.10的BIT10 (converter_low_voltage_for_ride_through)置位作为低电压区的触发条件，对电网电压和变桨故障进行相关逻辑处理，电网电压跌落至低电压穿越区以下时变流器本身报直流过压和转子侧变流器过流。 1.主控程序grid_voltage模块 现风机的主控检测当电网电压低于额定电压的90%延时100ms滞后，风机将脱网停机，为保证对低压穿越状态下风机能并网运行，需要对电压保护限值进行修改。编程思路为： 当电网电压正常时，保持原检测模式不变，把低电压穿越过程分为三个阶段： 从电压降至低于90%额定电压开始640ms内电压不低于20%额定电压80v，电压检测模块不报故障； 从低压穿越过程开始的第640ms至3s电压升至90%额定电压360v，电压检测模块不报故障； 3s后低电压穿越完成，电压应保持在90%额定电压以上 在低压穿越过程的上述三个阶段中，如检测电网电压低于允许的最低电压限值，则报error_grid_voltage_limit_min故障，主控系统中对电网电压检测超下限报程序需作如下修改： 变流器的状态字converter_com.converter_low_voltage_for_ride_through赋值给low_voltage_for_ride_through并把它定义为全局变量。
光伏并网逆变器低电压穿越 低电压穿越：当电网故障或扰动引起逆变器并网点的电压跌落时，在电压跌落的范围内，光伏发电机组能够不间断并网运行。 对专门适用于大型光伏电站的中高压型逆变器应具备一定的耐受异常电压的能力，避免在电网电压异常时脱离，引起电网电源的不稳定。逆变器交流侧电压跌至20％标称电压时，逆变器能够保证不间断并网运行1s；逆变器交流侧电压在发生跌落后3s内能够恢复到标称电压的90％时，逆变器能够保证不间断并网运行。对电力系统故障期间没有切出的逆变器，其有功功率在故障清除后应快速恢复，自故障清除时刻开始，以至少10％额定功率/秒的功率变化率恢复至故障前的值。低电压穿越过程中逆变器宜提供动态无功支撑。 并网点电压在图1中电压轮廓线及以上的区域内时，该类逆变器必须保证不间断并网运行；并网点电压在图1中电压轮廓线以下时，允许停止向电网线路送电。
菊水皇家电网模拟器能协助逆变器厂家研发生产PVS7000电网模拟器
产品特点 ================================================================================= ====
■三相电压独立可调，相位角独立可调； ■LIST,STEP两大模式，可执行30组不同电压、频率、时间的设定，并可连续作循环测试。运行时间最短可以设定10ms，可用于模拟电网测试，实现电压、频率渐变，步阶功能，轻易完成低电压穿越试验；■具有主动式PFC，可做低电压穿越实验， ■具有同步触发功能，可方便精准的进行低电压穿越试验，波形如下图： ■可做过/欠压，过/欠频实验；
1.1 文献[1]文中以发电厂给煤机变频器为例，分析低电压穿越产生的原因和危害，并结合生产现场经验，从安全性、经济性分析防范措施，提出优化DCS控制逻辑和变频器控制电源是防止变频器低电压穿越事故的最佳解决方案。方案 1，即参照《大型汽轮发电机组一类辅机变频器高、低电压穿越技术规范》要求，提高变频器自身躲过低电压穿越能力。经投入运行的一类辅机变频器。方案2，即一方面变频器控制电源采用UPS供电,保证控制电源不中断；另一方面优化DCS控制策略，并结合不同系统的设备允许电动机停运时间增加延时来躲过低电压穿越情况，当电源供电恢复时，及时实现变频器自启动。 [1]周道军.变频器防低电压穿越分析[J].江苏电机工程.2015.34（2）：37-40. 1.2 文献[2]本文主要研究了在给煤机变频器交流电源输入部分加装抗低电压扰动设备的技术方案。提出两种解决方案:方案一，在变频器中间直流环节加装 UPS(蓄电池)。方案二，在辅机变频器前部加装抗低电压扰动设备。并分析了电网故障情况下辅机安全运行问题，通过仿真验证了该技术方案在系统电压跌落至 20% 且持续 10 s 的情况下不灭火、不跳闸和其出力波动≤10% 的技术指标且必须保证各种运行方式下机组都具有足够的低电压穿越能力。 [2]张东明,姚秀萍,王维庆,常喜强,王海云.含低电压穿越电源的火电厂辅机变频器的研究[J].华东电力.2013.41.（6）：1345-1347. 1.3 文献[3]本文主要阐述了高低压变频器结构，总结了各种低电压穿越改造方案，提出并联蓄电池，并联升压电路，并联升压电路加少量蓄电池，并联升压电路加厂内保安电源，串联UPS，串联升压电路等，并分析了各种方案的优缺点。其中并联蓄电池和串联UPS取得了很好的效果。国家电网对变频器低电压穿越的定义是：变频器及供电对象设备外部故障或扰动引起的暂态、动态或长时间电源进线电压降低到规定的低电压穿越区内时，能够可靠供电，保障供电对象的安全运行。 [3]姚新阳,黄学良,顾文,蒋琛,唐一铭.火电机组一类辅机变频器低电压穿越改造技术研究[J].电气技术.2015.（12）：26-30. 1.4 文献[4]本文详细阐述了高压变频器的低电压穿越对火电厂安全运行的重要性以及其具体实现方式。对于高压变频器，通过改变矢量控制方式实现变频器在电压暂降期间能够不跳闸，实现高压变频器的安全运行；对于低压变频器则采用外加电源或补偿装置来保证低电压穿越的实现。为火电厂实现高低压变频器的低电压穿越提供了实现方法。 并提出了三个低电压穿越区即暂态穿越区，动态穿越区和稳态穿越区。 1）变频器暂态低电压穿越区：变频器在进线电源电压跌落到≥20%额定电压，持续时间≤0.5 s 的区域内，能够可靠供电，保障供电对象的安全运行。 2）变频器动态低电压穿越区：变频器在进线电源电压跌落到≥60%额定电压，持续时间≤5 s 的区域内，能够可靠供电，保障供电对象的安全运行。 3）变频器稳态低电压穿越区：变频器在进线电源电压跌落≥90%额定电压，持续时间≥5 s 的区域内，能够可靠供电，保障供电对象的安全运行。
L11483 光伏电站低电压穿越技术要求与实现 陈波，朱晓东，施涛，曲立楠 (国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司, 江苏省南京市210003) 摘要：针对大型光伏电站在电网扰动或故障时突然脱网给电网带来的不利影响，提出了一种基于光伏逆变器的光伏电站低电压穿越控制策略，并进行仿真分析。结果表明该方法能够保证光伏逆变器在电网电压跌落时不过流，同时能够发出一定的无功功率以支撑并网点电压，具备低电压穿越的能力。 关键词：光伏电站；低电压穿越；电压跌落；无功输出 Requirements and Achievements of the Low Voltage Ride Through Technologies for PV Power Station Chen Bo, Zhu Xiaodong, Shi Tao, Qu Linan (State Grid Electric Power Research Institute , Nanjing 210003 , China) Abstract:A strategy of Low V oltage Ride Through (LVRT) technologies for PV power station based on PV inverter is proposed to solve the negative effect when Large PV power station is disconnected to the grid suddenly under the conditions of grid disturbance or fault. The simulation results show that the strategy can make the AC currents of the PV inverter under maximum value permitted. And the PV inverter can sent out reactive power to support the voltage of PCC, so it possesses the ability of LVRT. Key words: PV power station; LVRT; voltage dip; reactive power output 0 引言 当前光伏发电已成为太阳能资源开发利用的重要形式，其中大型光伏电站的接入，将对电网的安全稳定运行产生深刻影响，特别是在电网故障时光伏电站的突然脱网会进一步恶化电网运行状态，带来更加严重的后果[1-2]。 当光伏电站渗透率较高或出力加大时，电网发生故障引起光伏电站跳闸，由于故障恢复后光伏电站重新并网需要时间，在此期间引起的功率缺额将导致相邻的光伏电站跳闸，从而引起大面积停电，影响电网安全稳定运行[3]。因此，亟须开展大型光伏电站低电压穿越技术的研究，保障光伏电站接入后电网的安全稳定运行。 文献[4-6]主要分析了目前光伏电站实现低电压穿越的重要性和必要性。2010年12月，我国首套用于光伏电站低电压穿越现场测试的检测平台在国网电力科学研究院建成，表明我国重视光伏电站低电压穿越能力的研究与检测工作。然而，目前国内外的光伏电站几乎不具有低电压穿越的能力，对光伏电站低电压穿越关键技术的研究也很少。在新能源并网的低电压穿越方面，风电场的低电压穿越技术可为光伏电站低电压穿越技术提供借鉴。文献[7-9]集中分析了风电机组低电压穿越的结构和控制方法，可以采用增加硬件crowbar卸荷电路和不增加硬件的方式实现风电场低电压穿越。光伏电站与风电场相比，相同的是都通过电力电子器件并网，电力电子器件的耐受能力制约光伏电站的低电压穿越能力；不同的是光伏电站没有转动惯量，直流侧的电压在电网故障时不会像风电机组那样升高很多，制约光伏电站低电压穿越的瓶颈是逆变器交流侧输出电流的大小，若超过额定电流过大，则会损害电力电子器件。因此本文提出了一种基于光伏逆变器的光伏电站低电压穿越技术，在电网故障时能保持并网运行，并向电网输出一定的无功功率以支撑并网点电压，减少了因光伏电站的突然脱网而给电网带来的不利影响。