[發明專利]一種低壓側實現低電壓穿越試驗平臺的設備及方法

有效

• 申請號: 201010107699.3
• 申請日: 2010-02-04
• 公開（公告）號: CN101846707A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 藺建茂;呂林;侯秦三;曹秋云
• 申請（專利權）人: 艾默生網絡能源有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 高占元

技術領域

本發明涉及低電壓穿越試驗平臺技術，更具體地說，涉及一種低壓側實現低電壓穿越試驗平臺的設備及方法。

背景技術

在風力發電中，由于風力發出的電能具有間歇性，比起傳統發電具有不穩定性，因此對電網的故障比較敏感。一旦風力發電的電網發生故障，容易造成風機和電網發生切除。當風力發電在電網份額占到一定比例時，這種短時切除，會對電網造成重大的沖擊，因此風力發電整機的低電壓穿越能力顯得異常重要。

變流器本身的低電壓穿越能力決定著整個系統的低電壓穿越能力。由于現有風力發電的雙饋風力發電系統和直驅風力發電系統都需要具有低電壓穿越功能，因此整機廠商也對變流器廠家提出此要求。

然而，目前的低電壓穿越試驗平臺系統，即模擬電網故障以測試變流器低電壓穿越功能的系統，主要在電網高壓側實現，其原理主要是采用分壓電抗和限流電抗在高壓側造成電網跌落。這種方法能夠真實地模擬電網故障，但是由于是在高壓側模擬電網故障需要復雜的控制系統，同時需要電網公司許可，對普通公司如變流器廠家來說成本過高難以實現。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有低電壓穿越試驗平臺系統的上述低電壓穿越試驗平臺缺陷，提供一種在低壓側實現低電壓穿越試驗平臺的設備及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種在低壓側實現低電壓穿越試驗平臺的設備，包括：輸入端與高壓電網相連的隔離單元，用于為所述設備供電并使所述設備與高壓電網隔離；所述隔離單元的輸出端與跌落單元相連；所述跌落單元還連有控制單元，所述控制單元用于控制跌落單元中每相輸出正常高電壓或跌落低電壓，以對變流器進行測試。

在本發明所述的低壓側實現低電壓穿越試驗平臺的設備中，所述隔離單元包括：原邊側與電網相連的第一變壓器，所述第一變壓器的副邊側通過并聯的多個不間斷電源連接至第二變壓器的原邊側，所述第二變壓器的副邊側與隔離單元的輸出端相連。

在本發明所述的低壓側實現低電壓穿越試驗平臺的設備中，所述跌落單元包括限流單元和分壓單元；所述控制單元在需要控制某相以跌落低電壓輸出時，分別控制限流單元和分壓單元對隔離單元輸出的該相電信號進行限流和分壓；所述控制單元在需要控制某相以正常高電壓輸出時，分別控制限流單元和分壓單元直接將隔離單元輸出的該相電信號輸出給變流器。

在本發明所述的低壓側實現低電壓穿越試驗平臺的設備中，所述限流單元包括與每相對應的第一電抗和第一開關；所述第一電抗和第一開關并聯在一起，一端連接至隔離單元的輸出端，另一端連接至所述設備的輸出端；所述分壓單元包括與每相對應的第二電抗和第二開關，所述第二電抗和第二開關串聯在所述設備輸出端和地之間；每相的第一開關和第二開關由所述控制單元控制。

在本發明所述的低壓側實現低電壓穿越試驗平臺的設備中，所述不間斷電源與所述第二變壓器的原邊側之間在每相上串聯有抑制第二變壓器上電瞬間產生的浪涌電流的第三電抗。

在本發明所述的低壓側實現低電壓穿越試驗平臺的設備中，所述并聯的第一電抗和第一開關至設備的輸出端之間在每相上串聯有控制第二變壓器為變流器供電的第三開關。

本發明還提供了一種在低壓側實現低電壓穿越試驗平臺的方法，所述方法包括以下步驟：

通過與高壓電網相連的隔離單元為試驗設備供電并使試驗設備與高壓電網相隔離；

通過控制單元控制與隔離單元相連的跌落單元，來控制電網中每相輸出正常高電壓或跌落低電壓，以對變流器進行測試。

實施本發明的低壓側實現低電壓穿越試驗平臺的設備及方法，具有以下有益效果：本發明通過設計隔離單元來為試驗的設備供電并使試驗設備與高壓電網相隔離，通過控制單元來控制分壓單元和限流單元協調工作，使試驗設備能夠在每相上輸出正常高電壓或跌落低電壓，從而在低壓側模擬電網故障時電壓的跌落狀態以對變流器進行測試。進一步地，本發明的電路可以通過對不同相上開關的控制，實現對稱與不對稱的跌落，并且可以通過調節開關導通的時間，來模擬各種標準對電網故障的要求。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明優選實施例中低壓側實現低電壓穿越試驗平臺的設備的框圖；

圖2是本發明優選實施例中低壓側實現低電壓穿越試驗平臺的設備的電路原理圖；

圖3是本發明優選實施例中低壓側實現低電壓穿越試驗平臺的設備及方法的控制時序圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。