### 各国风电并网导则对低电压穿越的要求
#### 一、低电压穿越（LVRT）的概念
低电压穿越（Low Voltage Ride Through，简称LVRT）是一种确保风电机组能够在电网发生故障或扰动导致电压跌落时仍然保持连接，并继续运行的技术措施。在传统的风电系统中，风电机组采用的是异步发电机技术，这种技术在电网故障时无法自行建立电压，从而导致机组必须被切断以防止进一步影响电网稳定性和电压恢复。LVRT技术的引入，旨在解决这一问题，使风电机组能够在一定程度的电压跌落范围内继续运行，而不必立即从电网断开。
#### 二、风电机组低电压穿越的必要性
随着可再生能源尤其是风能在全球能源结构中的比重不断增大，风电并网量也迅速增加。在这种情况下，风电场的运行稳定性对于整个电力系统的安全和可靠性变得至关重要。传统上，在电网发生故障时，为保护电网的安全，通常会将风电机组从电网中切除。然而，随着风电装机容量的增长，这种做法会导致以下问题：
- **电压恢复问题**：大量风电机组同时切除会导致电网电压难以恢复，进而可能引发更大范围的停电事故。
- **系统稳定性问题**：快速变化的功率输出可能会对电网的频率稳定性和电压稳定性造成负面影响。
- **经济性问题**：频繁地切除与重新接入风电机组不仅增加了操作成本，还可能导致电能质量下降。
因此，为了提高电网的稳定性和可靠性，以及减少风电场与电网之间的相互影响，实施LVRT技术成为了必要的选择。
#### 三、各国风电标准对低电压穿越的要求
不同国家和地区对于风电场低电压穿越的具体要求有所不同，但总体趋势是越来越严格。例如，一些国家的标准要求风电机组在电压跌落到额定电压的20%时，仍需保持运行至少0.6秒。这些要求通常会在风电项目的前期设计阶段就被纳入考虑之中，并通过后续的测试验证来确保满足标准。
1. **中国**：中国的风电标准对LVRT有着明确的规定，要求风电机组在电网故障导致电压跌落至20%额定电压时，能够维持运行至少0.6秒。
2. **欧洲**：欧洲的一些国家如德国、西班牙等也有类似的要求，但具体数值可能略有差异。
3. **美国**：美国的标准同样强调了风电机组的LVRT能力，但在具体要求上可能更加灵活，以便适应不同的电网条件和技术发展水平。
#### 四、风电机组低电压穿越的实现方案
实现LVRT的关键在于改进风电机组的设计和控制策略。具体而言，可以通过以下几种方式来实现：
1. **增加储能装置**：利用电池或超级电容器等储能设备在电压跌落期间提供额外的能量支持。
2. **采用先进的逆变器技术**：新一代的逆变器能够在电网故障时快速响应，通过调整输出特性来维持风电机组的运行。
3. **优化控制算法**：通过软件控制策略的优化，使得风电机组能够更好地适应电网电压的变化，即使在电压跌落的情况下也能保持稳定的输出。
4. **采用双馈感应发电机（DFIG）或永磁同步发电机（PMSG）**：这两种类型的发电机相比传统的异步发电机在应对电压跌落方面具有更好的性能。
随着风电装机容量的不断增加，LVRT技术的应用对于维护电网稳定性和提高电力系统的整体效率至关重要。各国在制定相关标准时也会考虑到这一点，以确保风电场能够在各种工况下稳定运行。
