近日，浙江臺州大陳島定制化機(jī)組改造項目成功并網(wǎng)交付。該項目為全球首個柔性低頻輸電示范工程——臺州35千伏柔性低頻輸電工程提供了全球首臺低頻風(fēng)機(jī)作為電源輸出，為海上柔性低頻輸電成功探索出電源側(cè)的一體化關(guān)鍵技術(shù)和風(fēng)電裝備，對未來大規(guī)模開發(fā)中遠(yuǎn)海風(fēng)電資源具有里程碑意義。
浙江臺州柔性低頻輸電示范工程(下稱“臺州柔性低頻輸電工程”)由國網(wǎng)浙江省電力有限公司(下稱“國網(wǎng)浙江電力”)牽頭，旨在通過柔性低頻輸電技術(shù)，將來自臺州大陳島的海上風(fēng)電輸送到陸上電網(wǎng)，實現(xiàn)海上富余風(fēng)電資源的高效利用。
作為大陳島風(fēng)電場的運營方，浙江星星風(fēng)力發(fā)電有限公司(下稱“星星風(fēng)電”)積極響應(yīng)電網(wǎng)需求，與金風(fēng)科技攜手完成此次定制化機(jī)組的改造項目，助力構(gòu)建陸地-海島-風(fēng)電互聯(lián)系統(tǒng)，實現(xiàn)海上風(fēng)電資源的優(yōu)化配置。
低頻輸出&防臺風(fēng)設(shè)計，高度定制化
大陳島項目共涉及三臺風(fēng)電機(jī)組改造，其中兩臺低頻機(jī)組分別于6月3日和12日并網(wǎng)，一臺工頻機(jī)組于6月30日并網(wǎng)。據(jù)該風(fēng)電場負(fù)責(zé)人表示，與風(fēng)資源條件接近的未改造機(jī)組相比，技改后機(jī)組的發(fā)電量提升效果顯著，圓滿達(dá)到預(yù)期技改目標(biāo)。
大陳島項目因涉及低頻機(jī)組改造與海島臺風(fēng)工況，從而成為一項極具技術(shù)挑戰(zhàn)性與創(chuàng)新性的定制化項目。
低頻風(fēng)機(jī)是專門為柔性低頻輸電技術(shù)開發(fā)的成套技術(shù)裝備，是一種全新的風(fēng)電機(jī)組電源形式，可通過全功率變流器直接輸出20Hz的低頻交流電，滿足柔性低頻輸電技術(shù)的電源側(cè)要求。在低頻場景下，風(fēng)電機(jī)組電網(wǎng)側(cè)的故障穿越、無功/電壓控制、電能質(zhì)量、諧波抑制等電網(wǎng)友好性控制效果均發(fā)生改變，測試指標(biāo)、測試方法均不同于工頻風(fēng)機(jī)。
經(jīng)過系統(tǒng)化的技術(shù)開發(fā)迭代和建模仿真驗證，金風(fēng)科技在低頻變流器及控制、低頻并網(wǎng)技術(shù)、低頻整機(jī)系統(tǒng)控保策略、低頻建模與仿真技術(shù)、低頻測試技術(shù)、取電設(shè)計技術(shù)和適海性設(shè)計技術(shù)等方面實現(xiàn)重大突破，為海上柔性低頻輸電成功探索出電源側(cè)的一體化關(guān)鍵技術(shù)裝備及實施路徑。
臺風(fēng)是我國華東、華南沿海常見的災(zāi)害性天氣，大陳島技改項目須應(yīng)用防臺風(fēng)設(shè)計策略，才能保障機(jī)組安全運行。在臺風(fēng)區(qū)域適應(yīng)性策略上，技改機(jī)組采用了“多重防護(hù)體系”，包括臺風(fēng)狀態(tài)下機(jī)組的被動安全性能和主動安全策略等，使得機(jī)組的臺風(fēng)區(qū)域適應(yīng)性全面增強(qiáng)。
克服重重挑戰(zhàn)，如期交付投產(chǎn)
在新冠疫情疊加海島特殊工況的背景下，作為大陳島項目的交付主體，金風(fēng)科技全資子公司金風(fēng)慧能，在交付環(huán)節(jié)所面臨的供應(yīng)鏈保障、物料進(jìn)場、物流中轉(zhuǎn)等困難，是需要攻克的另一個難關(guān)。
大陳島項目自3月下旬啟動排產(chǎn)計劃后不久，作為機(jī)組核心大部件供貨地之一的上海，出現(xiàn)了新冠疫情的大規(guī)模集中爆發(fā)，另外四家核心部件供貨商也因疫情供貨困難。不僅如此，在零部件與總裝廠、總裝廠與項目現(xiàn)場之間，都存在物流運輸不暢和運力不足。
對此，金風(fēng)慧能的交付團(tuán)隊通過研判疫情防控政策，在遵守兩地防控政策、確保防疫安全的前提下，制定周密的運輸方案和應(yīng)急預(yù)案，實現(xiàn)運力的最優(yōu)匹配和調(diào)度，最終在5月17日，成功將首批物料按時送抵臺州龍門港物料堆場。
物料抵達(dá)堆場后，還需轉(zhuǎn)運至遠(yuǎn)在37海里(約69公里)外的大陳島。不僅運輸成本高，且存在因潮汐變化帶來的不確定性。對此，交付團(tuán)隊依據(jù)尺寸和重量，將物料進(jìn)行合理搭配，最大限度減少運輸頻次，為項目業(yè)主節(jié)約船運費用。
在物料供應(yīng)問題得到圓滿解決后，在島上運輸和安裝調(diào)試等現(xiàn)場交付階段，大陳島項目又面臨一系列難題。
大陳島屬于海島丘陵地形，地理環(huán)境復(fù)雜、天氣多變，正值梅雨和大風(fēng)季節(jié)，對島上運輸及現(xiàn)場吊裝都帶來不利影響。面臨交付工期緊，島上施工設(shè)備匱乏，國內(nèi)無低頻機(jī)組調(diào)試經(jīng)驗可供借鑒等難題，國網(wǎng)浙江電力臺州供電公司、星星風(fēng)電與金風(fēng)慧能三方通力合作，在保證安全生產(chǎn)的前提下，搶抓施工“窗口期”，攜手攻克技術(shù)難關(guān)，確保臺州柔性低頻輸電工程如期投產(chǎn)發(fā)電。
浙江臺州大陳島定制化機(jī)組改造項目的圓滿交付，不僅揭開了海上風(fēng)電傳輸?shù)娜蠹夹g(shù)方向之一——低頻輸電技術(shù)發(fā)展的新篇章，同時為典型區(qū)域和特殊場景下的項目交付樹立了標(biāo)桿樣板。
