“低電壓穿越”遐想
電工所 陳振斌
近幾年,“低電壓穿越”這一術語在風力發電和光伏發電領域中頗為流行。咋聽起來,它不僅弄得社會大眾不知所云,也弄得我這個電工領域的門外漢一頭霧水。最近我重溫了《上甘嶺戰役簡介》,“低電壓穿越”這一概念在我腦海里迎刃而解。
上甘嶺戰役雖然付出了重大犧牲,但我英雄的志愿軍卻以劣勢的裝備,以不足兩個團的兵力抵御了武裝到牙齒的、兩個美軍師的正面進攻,為大反攻贏得了時間,為抗美援朝的全面勝利奠定了基礎。
由此我想到,現代的電網可以比得上一國的軍隊。每一個發電單元依其規模的不同可以算得上團、營、連、排、班;一臺風力發電機的容量無法和電廠比,就算他是戰士吧。作為戰士就要練就過硬本領,即使在不利條件下也要頂得住、拖不跨,為全局的勝利贏得時間。聯網運行的每臺風力發電機或者每套光伏發電系統,既然相當于戰士,就應該具備無畏戰士的優良品格,在電網出現短暫問題時,能挺得住不退縮,為電網恢復正常的運行贏得時間。采用了低電壓穿越技術的發電設備,就具有這種本領,這就是低電壓穿越的功能。
若用科學術語描述,低電壓穿越就是指,當風力發電機或者光伏發電系統的并網點電壓下降(跌落)的時候,發電設備仍然能夠保持并網,不但不退出,甚至還能向電網提供一定的無功功率,支持電網恢復,直到電網正常運行,從而度過這個低電壓時間,這就是穿越。正如英勇的上甘嶺戰士,當敵人密集炮火襲來時,他們決不放棄,仍能轉入坑道,堅守陣地,時而小股出擊,迎接反攻時刻的到來。
用科學術語來說,低電壓穿越就是在電網出現電壓突降時,對并網發電設備仍能保持并網運行的一種特定功能的要求。不同國家和地區所提出的低電壓穿越要求不盡相同。目前,我國對低電壓穿越的要求如上圖所示。當并網點電壓處在折線或以上時,發電設備不但不能退出電網,而且應能提供一定的無功功率。只有當電網電壓跌落低于折線下方以后,才允許發電設備,諸如風力發電機或者光伏發電系統脫離電網。
具體要求如下:第一,風電機組或者光伏發電系統在并網點電壓跌至20%額定電壓時,仍具備不脫網連續運行625毫秒的能力;第二,在發生跌落后2秒內,當風電場或光電站并網點電壓能夠恢復到額定電壓的90%時,風電機組或者光伏發電系統仍能夠保證不脫網連續運行。這項規定反映了電網對發電設備的愛護,不能讓它無休止地堅守。這效仿了軍隊統帥運籌帷幄、愛兵如子的品格。
為了實現低電壓穿越,對發電系統必須特殊設計使其具有這種功能。正如堅守上甘嶺的戰士平時就練就過硬本領一樣,他們靠著頑強的意志,以坑道戰法克敵制勝,迎來了戰役轉機!發電系統也是以其獨有的創新設計,實現低電壓穿越,保證電網的穩定運行。這種設計手段就是低電壓穿越技術。目前,我國并網的風力發電機組,都必須通過低電壓穿越的測試和認證。
通過理解低電壓穿越功能,我體會到人和自然是相通的。無論是做人、做事,還是設計一套裝備都應該有遇事不驚、克敵制勝的本領,一切成功往往都孕育在堅持一下的努力之中。