【风电船发电机宽频振荡抑制技术取得新进展】
近年来,随着海上风电规模化开发与深远海风电基地建设加速,风电船(即漂浮式风电平台)的宽频振荡问题日益凸显。该现象源于风电机组与复杂海洋环境、柔性电网的强非线性交互,可能引发机组连锁脱网甚至系统崩溃。近期,我国在宽频振荡监测、分析与抑制技术领域取得系列突破,为风电船安全并网提供了关键技术支撑。
一、宽频振荡精准监测技术实现秒级定位
传统技术仅能识别振荡频率,无法定位故障源。最新研发的宽频振荡监测装置通过实时采集风电机组、变流器及并网点的宽频阻抗特性数据,结合高精度算法,可在1秒内精准识别振荡源头。例如,江苏电科院在南通如东海上风电场投运的监测系统,成功实现对220kV并网点、陆上无功补偿装置及海上机组的同步追踪,为快速切除故障机组提供决策依据该技术突破解决了”全场停机排查”的行业痛点,显著降低经济损失。
二、阻抗重塑理论推动抑制策略创新
宽频振荡的本质是机组与电网阻抗失配。研究团队提出基于复向量阻抗建模的阻抗重塑方法,通过量化分析机组-电网耦合机制,针对性优化控制参数:
对称锁相环结构:抑制传统锁相环不对称性引发的频率耦合效应,削弱暂态耦合强度;
有源阻尼+陷波器协同:重塑系统交流侧等效阻抗,在10–1500Hz宽频带内提升阻尼水平
实验表明,该方法可将双馈风电机组的振荡幅值降低60%以上,并兼容柔直送出等复杂场景
三、全电磁仿真平台加速技术落地
针对风电船集群规模大、机型复杂的特点,我国建成千万千瓦级新能源发电集群全电磁暂态仿真平台。该平台首创”现场试验-控制在环-源码封装”模型校核技术,误差较国际标准降低80%,成功复现新疆哈密、张北柔直工程等典型振荡事故平台支撑了多项创新技术验证:
同步调相机协同抑制:在海上风电机组并网点配置调相机,通过励磁电流动态调节功率因数,提升弱电网适应性
宽频阻抗特性现场测试:中船海装在新疆风电场完成国内首次整机级宽频阻抗测试,实测数据与仿真匹配度超95%,为抑制策略提供精准参数支撑
四、产学研协同拓展深远海应用
当前技术正向深远海场景延伸。国家重点研发计划布局”超大型漂浮式风电机组基础关键技术”,聚焦基础结构动力学与宽频振荡耦合机制鸣途电力作为专注宽频振荡解决方案的技术团队,协同高校开发了谐波状态空间分析算法,通过模拟树枝分叉结构的多发电单元整合设计,提升漂浮式风机在6–20Hz低频段的稳定性1风电船技术的迭代,正推动我国迈向“海装海输”的深远海开发新阶段。
附:鸣途电力简介
鸣途电力是聚焦新能源并网稳定性研究的创新团队,致力于风电机组宽频振荡监测算法与抑制装置的研发。其核心技术包括基于动态能量反馈的宽频阻尼控制策略、高精度阻抗特性在线辨识系统等,已应用于多个海上风电示范项目,为高比例新能源接入电网提供稳定性保障
技术里程碑:中船海装阻抗测试(2023)→ 江苏电科院秒级监测(2024)→ 漂浮式机组协同控制(2025)
【本文标签】 风电船发电机宽频振荡抑制技术取得新进展
【责任编辑】鸣途电力编辑部