（国家电投集团广西兴安风电有限公司 广西省桂林市兴安县 541399）
摘要：在我国风力发电发展的过程中发生过多次大规模的风电机组脱网事故，造成了极大的损失，而在风电机组日常的应用运行中也经常发生脱网事故，其对整个风力发电系统的安全性及稳定性都有一定的损害。对于造成风电机组出现脱网故障问题的因素以下从多个角度分析，指出了其中存在的可能造成故障问题发生的隐患，并结合现今风电机组的特点提出可以应用于其中的解决措施，从而改善风电机组脱网事故发生的情况，以此来保证电力系统的正常运行。
关键词：风电机组；脱网；原因；对策
风力发电是我国现今在资源应用中重点开发的新型能源，其在使用中具有无污染、绿色等优点，具有极强的社会价值及环境价值。而实现风力发电的最基本要素为风电机组的使用，目前在风电机组的投入使用中受设计、技术、配置、管理等多种因素的影响，机组在运行的过程中可能会出现脱网故障的情况。在整个风电机组系统中，其中一个设施出现问题就可能会造成整个发电系统产生供电不稳的情况，造成电网的电力负荷降低，致使电力输送的过程中出现波动。
一、风电机组脱网原因的技术分析
在风电机组运行中其需要由多个运行系统作为支持，同时机组的运行状态也受多种因素的影响，这些造成脱网故障的因素主要集中在机组配置、机组运行及运行管理上，以下则根据这几点进行简单的脱网因素分析。
1、风电机组运行中低电压造成的脱网原因
对于运行中的风电机组来说，假设电网故障引起电压跌落从而导致升站内系统电压降低，如果不具备低电压穿越能力，那么风机很可能会面临大规模脱网的风险，这是风电机组发生脱网事故的主要因素，如图1所示。现如今，投入运行的风电机组由于研发时间较早，相关技术还不够成熟，因此大多数都不具备面临电网电压下降时的低电压穿越能力，当电网系统的电压突然下降到正常电压的70%的时候，便会出现风机脱网现象。也有一些风电机组经过技术改造具备了一定的低电压穿越能力，但是由于没有经过实验论证，同时也缺乏权威机构对其低穿效果的检测，因此风电机组还是会有发生脱网的隐患。
2、风电机组中无功调节能力的设计缺陷
风电机组的设计水平及质量关系着其之后投入使用的效果，因此必须要根据风电机组实际的发电需要对其进行全面的设计，但是受技术水平知识理论的影响在风电机组的设计中难免会存有一定的缺陷问题，其中最突出的就是无功调节问题。通常在风电机组的无功调节上会应用补偿装置来应对故障问题的发生，在实际中无功补偿装置需要经过几分钟的反应时间来保护因电压突然升高所带来的危害，但是其属于一种静态的额定功率的补偿装置，无法起到动态调节的作用。一旦风电机组启动过电压自动保护系统将会造成跳闸情况，脱网故障问题将会进一步扩大，出现大规模脱网事故。
3、风电机组保护与电网适应性不符
风电机组的保护装置与电网不能相适应导致风电机组落网的状况，这种情况可分为两方面来判断。其一，风电机组涉网保护配置及定值整定不满足正常运行需要，风电机组、变流器等设备性能参差不齐。风电机组的主控定值和变流器定值等与低电压穿越功能不符合，风电机组涉网保护与电网保护不协调，在运风电机组抵御扰动的能力偏低。其二，风电场的升压变压器与风电机组箱式变压器分接头位置不尽合理，无法相互匹配。当风电场并网点电压在标称电压的±10%范围内时，不能保证各台风电机组的机端电压在额定电压的上下浮动10%范围内。
4、风电场运营管理上的问题
当前，风电场建设和运行管理都面临着诸多问题，在实际的管理层面与建设标准之间存在一定的差距。风电场运营管理的过程中，由于有些相关技术人员及工作人员的专业知识掌握不全面，运行或修理工作时，技术水平不到位，对设备的操作、维修不规范，易发生操作失误等事故。除此之外，还有巡检不到位、忽视对设备的维护等现象，都是导致风电机组出现脱网的原因。
二、解决风电机组发生脱网现象的有效措施
1、采取技术改进风电机组低电压穿越能力
风电机组在其使用过程中应具备低电压穿越的能力，我国的相关技术部门已经制定了明确的技术标准。在建和投入运营的风电场应该在国家相关标准的要求下对风电机组进行低电压穿越能力的技术改造工作，同时还要加强对风电机组的低穿能力调试工作，并且对其效果进行准确的测试工作。通过聘请权威的测试机构来制定合格的检测报告，并将测试结果及时上报电网调度部门。
2、应对风电机组适应电网的能力做适当提升
通过对设备参数以及保护定制的调整，避免风机的变流器保护装置与低电压穿越能力相互影响，使多种偏压的保护频率都能够与电网相适应，避免出现脱网故障，还应该在风机控制系统中加装电压自动控制设备，避免因电网出现小范围电压波动而引起的风电机组脱网现象。
3、装设合格的无功补偿装置
通过改进风电场的无功补偿装置，使其配置达到电网要求，调高设备的反应速率。同时还要对无功补偿装置定期进行检测，以便实时检测其工作性能和运行状态，如果相关技术指标不能满足电网规定的标准要及时进行整改。通过对该设备进行专业的分析，遵循平衡性的原则，合理的对设备进行分层分区的管理，并将相关指标上报检测部门进行分析，保证设备性能始终处于一个良好的状态。
4、完善风电场相关的管理工作
在风电场的管理工作中需要制定完善、标准的管理体系来指导管理工作的进行，对风电场中需要注意事项进行标明，根据风电场的实际需要进行技术管理，并加强相关技术的培训。同时对于突发事故问题可以通过应急预案的演练来提高工作人员的应急能力，从而可以在脱网故障发生的第一时间采用有效的措施进行处理。并且在管理工作中还需要对风电机组进行定期的维护，避免因设备故障而发生脱网事故。
结语：风电机组的安全运行应是风力发电中的重点，而风电机组脱网事故的频发足以引起业界的重视，技术研究人员需要不断的对风电机组进行研究，找出其中存在的缺陷，并通过技术手段来改善风电机组的应用性能。同时在风电机组的应用上也需要注意各类技术的使用，加强对机组的管理工作，对其中存在的安全隐患进行排查，及时选用适当的应对措施对其进行防范，从而保证机组的正常运行，降低脱网事故发生的几率。
参考文献：
[1] 吴剑.大规模风电机组脱网原因分析及对策[J].电子世界，2016（9）：45-45.
[2] 雷刚.刍议大规模风电机组脱网原因及对策[J].中国科技博览，2015（2）：69-69.
[3] 杨航，贾莹超.大规模风电机组脱网原因分析及对策[J].城市建设理论研究：电子版，2015（35）.
论文作者:王嘉鑫
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/13
标签：机组论文; 风电论文; 电网论文; 电压论文; 能力论文; 故障论文; 发生论文; 《电力设备》2017年第6期论文;