网源友好型风电机组关键技术及产业化.doc

1、（一9成果名称网源友好型风电机组关键技术及产业化（二）提名者及提名意见提名者：浙江机械工业联合会提名意见：该成果有效解决了高比例风电系统安全稳定运行及风电消纳等一系列突出难题，率先实现网源友好型风电机组关键技术的重大突破，研发了网源友好型风电机组并实现规模化应用，显著提升了风电消纳水平，有效缓解我国日益严重的弃风限电问题。特此提名2019 年度浙江省科技进步奖一等奖。（三）成果简介大力发展风电是改善我国能源结构、保障能源安全的重要战略举措。我国风电发展迅猛，连续8年保持世界第一。但是风电机组通过电力电子变流方式并网，被动适应电网变化，缺乏对电网频率/ 电压主动支撑能力，电力系统安全稳定运行面临

2、严峻挑战，直接导致日益严重的弃风限电问题，2016 年弃风电量达497亿度电。亟需风电机组并网由“被动适应电网”到“主动支撑电网”转变。项目经历 8 年技术攻关，率先实现网源友好型风电机组关键技术的重大突破，主要创新如下：1. 提出了风电机组惯量响应综合控制方法和基于专家控制系统的风电一次调频优化技术，实现了频率快速响应与主动支撑；2. 提出了基于虚拟阻抗的风电机组故障暂态支撑控制方法和机组无功优先的电压协调控制技术，实现了电压快速响应与主动支撑；3. 提出了电网故障/ 扰动条件下的风电机组传动链及塔架主动阻尼控制技术，有效降低了传动链和塔架左右方向的疲劳载荷；4. 提出了基于场景复刻与模型验

3、证相结合的风电机组数模混合仿真试验方法， 建立风电网源协调试验检测与评价体系，加速了网源友好型风电机组迭代进程。获授权发明专利15 项，发表论文30 篇，软件著作10 部，出版专著2 部，制定标准15 项，专家委员会鉴定认为：风电机组惯量响应及一次调频技术达到国际领先水平。项目研发了网源友好型风电机组，已在全国多个发电集团100 多座风电场安装 3000 余台，并出口伊朗、土耳其等一带一路国家；核心技术规模化应用于高压直流送受端和沿海岛屿电网末端的风电场网源友好型技术改造，显著提升了风电消纳水平，有效缓解我国日益严重的弃风限电问题。近 3 年新增销售90 亿元，推动了风电行业技术进步与产业升级

4、，对推动我国能源结构调整和低碳绿色发展意义重大。（四）第三方评价一、验收意见国家科技支撑计划课题“风电机组智能控制技术研究及示范”验收意见研究了风电无功优化控制、电网适应能力提升等技术，并在总容量4.25 万千瓦的风电场示范运行，运行了6 个月以上，机组可利用率均达到99%以上，功率因数运行范围容性增加13.2%， 感性增加8.9%， 降低了系统网损，提高了配电网运行电压合格率。二、鉴定结论“具备电网主动支撑能力的风电机组关键技术及产业化”成果鉴定意见项目围绕风电高渗透率电力系统的弃风限电现象，提出了风电机组虚拟惯量自适应控制方法和基于多源协同的风电一次调频协调优化技术，实现了频率快速响应与主

5、动支撑；提出了基于虚拟阻抗与柔性正负序电压闭环的风电机组故障暂态支撑控制方法，突破了弱电网多无功源分层分区电压协同控制技术，实现了电压快速响应与主动支撑；研发了基于状态观测器的传动链及塔架动态主动阻尼控制技术，实现了复杂电网条件下风电机组的“机械友好”；提出了基于场景复刻与模型验证的风电半实物仿真方法，建立风电网源协调试验检测与评价体系，加速了风电网源协调技术研发- 试验 - 优化迭代进程。研发的具有电网主动支撑能力风电机组，已应用于全国17 个发电集团100余座风电场，主导制定了GB/T 36994-2018风力发电机组电网适应性测试规程等标准，社会经济效益显著。鉴定委员会认为，该项目整体技

6、术达到国际先进水平，其中风电机组惯量及一次调频技术达到国际领先水平，同意通过鉴定。（五）推广应用情况、经济效益和社会效益项目研发了网源友好型风电机组，已在全国多个发电集团100多座风电场安 装3000余台，并出口伊朗、土耳其等一带一路国家；核心技术规模化应用于高 压直流送受端和沿海岛屿电网末端的风电场网源友好型技术改造，显著提升了风电消纳水平，有效缓解我国日益严重的弃风限电问题。近3年新增销售90亿元，推动了风电行业技术进步与产业升级，对推动我 国能源结构调整和低碳绿色发展意义重大。（六）主要知识产权目录授权项目名称类别授权号一种风轮模拟系统的控制方法、控制装置及风轮模拟系统发明专利ZL201

7、310070841.5一种分布式双馈风力发电机组自动电压控制方法发明专利ZL201510745798.7一种风场能量管理的控制方法及系统发明专利ZL201510612770.6基于双馈风力发电机组定于电流的桨叶不平衡故障诊断方法发明专利ZL201610234955.2基于变流器的风力发电机组低电压穿越控制系统发明专利ZL201010547732.4一种基于功率区间的风电机组闪变确定方法发明专利ZL201410637797.6一种移动式风电机组电网适应性测试系统发明专利ZL201310060904.9大型风电机组塔架虚拟阻尼控制装置实用新型专利ZL201520782830.4一种风光互补电网调频

8、控制装置实用新型专利ZL201820469284.2运达双馈风力发电机组惯量控制软件软件著作权2018SR016830双馈风力发电机组参与电力系统调频控制软件软件著作权2018SR221630中国电力科学研究院风电机组低电压穿越能力数据处理与分 析软件软件著作权2016SR020487基于状态反馈的低风速风电机组不平衡载荷控制方法研究论文机电工程，2017.7（七）主要完成人员第1完成人：应有。男，高级工程师，浙江运达风电股份有限公司技术中心 常务副主任。项目成果总体负责人，主持并完成了网源友好型风电机组关键技术 开发。第2完成人：秦世耀。男，教授级高工，中国电力科学研究院有限公司新能 源研究

9、中心副主任。项目主要参加人员，主持并完成网源友好型风电机组的检测 技术研发。第3完成人：杨震宇。男，教授级高工，浙江运达风电股份有限公司董事长。 项目主要参加人员，作为负责网源友好型风电机组总体技术设计及应用推广。其他完成人情况:排名姓名性别技术职称工作单位对成果的贝献4陈棋男高级工程师浙江运达风电股份有限公司机械载荷优化5叶杭冶男研究员浙江运达风电股份有限公司检测技术研究6李少林男高级工程师中国电力科学研究院有限公司电气系统设计7许国东男教授级局，浙江运达风电股份有限公司检测技术研究8毕然男工程师中国电力科学研究院有限公司主控系统开发9杨靖女工程师浙江运达风电股份有限公司控制策略开发10潘东

10、浩男教授级局工浙江运达风电股份有限公司并网技术研究11史晓鸣男高级工程师浙江运达风电股份有限公司电气系统开发12斯建龙男高级工程师浙江运达风电股份有限公司现场测试13孙勇男高级工程师浙江运达风电股份有限公司现场测试（八）完成合作关系说明第1完成人、第6完成人、第7完成人、第9完成人、第10完成人、第11 完成人、第13完成人，于2015年共同承担了国家科技支撑计划课题 “风电机组 智能控制技术研究及示范”，与本成果相关；第1完成人、第2完成人、第6完成人、第7完成人、第8完成人、第10 完成人、第13完成人，于2012年共同承担国家电网公司科技项目 “风电并网基 础研究平台建设与检测能力提升”

11、，与本成果相关；第1完成人、第6完成人、第7完成人、第8完成人、第9完成人，于2015 年共同承担国家电网公司科技项目“大规模新能源集中防孤岛技术研究与应用”， 与本成果相关；第 1 完成人、第2 完成人、第6 完成人、第8 完成人、第9 完成人、第10完成人、 第 13 完成人， 于 2015 年共同承担国家电网公司科技项目 “新能源发电并网认证仿真评估技术及标准规范研究”，与本成果相关；第 1 完成人、第3 完成人、第4 完成人、第9 完成人，拥有共同实用新型专利“一种风光互补电网调频控制装置”( ZL201820469284.2) ，与本成果相关；第 1 完成人、第5 完成人、第13 完

12、成人，拥有共同实用新型专利“大型风电机组塔架虚拟阻尼控制装置”( ZL201520782830.4) ，与本成果相关；第 1 完成人、第3 完成人、第7 完成人、第9 完成人、第10 完成人、第12完成人、第13 完成人共同完成软件著作权“双馈风力发电机组参与电力系统调频控制软件”( 2018SR221630) ，与本成果相关；第 2 完成人、第6 完成人、第7 完成人、第8 完成人、第9 完成人共同完成国家标准 “风电机组 电网适应性测试规程”(GB/T 36994-2018) ， 与本成果相关。(九)主要完成单位第 1 完成单位：浙江运达风电股份有限公司浙江运达风电股份有限公司是国内最早从事风力发电技术研究的单位，在网源友好型风电机组关键技术方面取得了重要成果。该项目开发的风电机组，已形成了 25兆瓦变速恒频风电机组系列产品，是目前国内技术领先的网源友好型风电机组产品，取得显著的经济与社会效益。公司拥有风电机组电能质量测试、机械载荷测量、无线扭矩测试等现场测试设备， 不仅可以对机组的电力特性进行测试，而且可以对机组机械部件载荷进行全面考核；为本项目的科技创新提供了良好的支撑条件。第 2 完成单位：中国电