具有增强电网支撑特性的柔性发电机一变频器系统的设计与应用

随着可再生能源在输电和配电水平的增加，迫切需要常规电厂能够灵活运行，以确保电力系统的稳定性。此外，输电部门针对电网连接制定了严格的发电要求，以保证系统对大规模变化的、不可预知的可再生能源集成的可操作性。人们越来越重视常规发电的如下能力和性能：（1）扩大电压、频率、有功功率以及无功功率的稳定运行范围；（2）严重的电压异常和频率事件及穿越；（3）扩大电压和频率支撑范围，使系统突发故障后，能够阻尼电网振荡，以稳定电网；（4）部分或全部系统关闭后协助恢复供电。传统的火电厂，无论是由燃气轮机还是蒸汽轮机驱动，并不能使大量的可再生能源并入电网，而这需要比目前更高的运行灵活性。为了满足未来电网对灵活性和性能的更高要求，一种能够满足上述要求的技术是关键的解决办法。同步电网，一个创新的发电机．变频器系统，可以提供这种技术，使汽轮机和发电机以独立于电网频率的速度运行。本文的第一部分描述了这种技术的目的和电厂对可调节性的需求。第二部分介绍了这一技术的关键设计特点和其在瑞士Birr制造的原机模型。第三部分描述了设备独特的运行特点。第四部分介绍了在一个300兆瓦级电厂这种技术的实际应用情况，包括提高电网的支撑特性、对电网运行的好处以及通过全面试验获得的试验结果。第五部分是结论。