2011年6月26日17時,上海南匯風(fēng)電站柔性直流輸電示范工程順利完成了系統(tǒng)故障試驗,這是亞洲首次開展柔性直流系統(tǒng)故障試驗。試驗的成功標(biāo)志著我國自主研制的柔性直流輸電系統(tǒng)成套設(shè)計能力及換流閥等核心設(shè)備制造能力達(dá)到了世界領(lǐng)先水平,同時也為后續(xù)工程開展積累了寶貴經(jīng)驗。
本次試驗,旨在檢驗柔性直流輸電示范工程在風(fēng)電場通過柔性直流輸電并網(wǎng)時,柔性直流輸電在交流系統(tǒng)故障下的提升風(fēng)電場故障穿越能力的功能。試驗包括:系統(tǒng)三相短路、兩相短路和單相接地短路故障試驗。在三相短路故障試驗中,柔性直流輸電系統(tǒng)表現(xiàn)出了優(yōu)秀的故障電流限制和電壓穩(wěn)定能力。在故障期間柔性直流系統(tǒng)通過快速控制,遏制了故障電流上升,維持了柔性直流系統(tǒng)的運行并確保風(fēng)電場電壓穩(wěn)定。在故障消失后,柔性直流系統(tǒng)迅速恢復(fù)了正常運行。在兩相短路故障試驗中,柔性直流輸電系統(tǒng)通過特殊的控制策略設(shè)計,有效的抑制了負(fù)序電流幅值,避免了因負(fù)序電流過大而導(dǎo)致直流系統(tǒng)停運的情況發(fā)生。在單相接地故障試驗中,伴隨著非故障相電壓的升高,柔性直流輸電系統(tǒng)中的連接變壓器、橋臂電抗器以及換流閥等主要設(shè)備經(jīng)受住了這一過電壓的考驗,在故障期間仍能穩(wěn)定運行。
系統(tǒng)故障試驗不僅驗證了中國電科院研制的柔性直流輸電設(shè)備在故障隔離方面的良好性能,同時也驗證了柔性直流輸電在新能源并網(wǎng)方面的獨特優(yōu)勢。當(dāng)交流系統(tǒng)發(fā)生故障時,柔性直流輸電具有良好的系統(tǒng)抗干擾能力與故障穿越能力,能有效降低因故障、擾動而引發(fā)的風(fēng)電場跳閘停運,大大提升風(fēng)電場故障穿越能力。
根據(jù)工程試驗情況及風(fēng)電場運行情況綜合測算,風(fēng)電場通過柔性直流輸電系統(tǒng)接入電網(wǎng),其低電壓穿越能力能夠提高 50%以上,對我國未來大力發(fā)展清潔能源,走綠色低碳之路意義重大。