[發(fā)明專利]一種判斷電網(wǎng)電壓跌落嚴重程度的方法

有效

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• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN101789604A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王志華;盛小軍
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市禾望電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/26
• 代理公司: 深圳市永杰專利商標事務(wù)所 44238
• 代理人: 王峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種評價電網(wǎng)電壓的方法，更具體地說，涉及一種判斷電網(wǎng)電 壓跌落嚴重程度的方法。

背景技術(shù)

隨著風電發(fā)電裝機容量的快速增長，其發(fā)電容量在電網(wǎng)中所占的比重也越 來越高。如果在電網(wǎng)發(fā)生跌落故障時，風力發(fā)電機組脫網(wǎng)停機，不能給電網(wǎng)提 供頻率和電壓的支撐，將非常不利于電網(wǎng)的安全運行。因此，世界各國先后推 出了一系列的風力發(fā)電機組運行規(guī)范，其中包括電網(wǎng)故障穿越能力，即在電網(wǎng) 出現(xiàn)短暫跌落時，風力發(fā)電機組要保持并網(wǎng)狀態(tài)，并在故障期間提供一定的無 功支持，以幫助電網(wǎng)盡快恢復(fù)。

為保證電網(wǎng)穩(wěn)定，各國推出了風力機組電網(wǎng)故障穿越能力的標準。以中國 電網(wǎng)為例，中國推出的標準如下：當風電場并網(wǎng)點電壓在圖1中風力機組低壓 穿越標準曲線及以上的區(qū)域內(nèi)時，場內(nèi)風力機組必須保證不間斷并網(wǎng)運行；并 網(wǎng)點電壓在圖中電壓輪廓線以下時，場內(nèi)風力機組允許從電網(wǎng)切出。該標準規(guī) 定的風電場低電壓穿越要求為：

a)風電場內(nèi)的風力機組具有在并網(wǎng)點電壓跌至20％額定電壓時能夠保 持并網(wǎng)運行625ms的低電壓穿越能力；

b)風電場并網(wǎng)點電壓在發(fā)生跌落后3s內(nèi)能夠恢復(fù)到額定電壓的90％ 時，風電場內(nèi)的風力機組保持并網(wǎng)運行。

其他國家對風力機組電網(wǎng)故障穿越能力的標準大體類似。

為了滿足風力機組電網(wǎng)故障穿越能力的標準要求，需要準確的判斷目前電 網(wǎng)電壓的跌落幅度、持續(xù)時間和跌落形式(包括單相跌落、兩相跌落、三相對 稱跌落、兩相相間短路等形式)。

但是，按照各國對風力機組電網(wǎng)故障穿越能力的標準保障電網(wǎng)穩(wěn)定，在實 際使用中存在如下問題：

1、從風力機組低壓穿越標準曲線中，僅僅能夠知道電網(wǎng)電壓的跌落度 和持續(xù)時間等信息，對當前電網(wǎng)的跌落形式(即當前電網(wǎng)跌落是對 稱跌落還是非對稱跌落)沒有體現(xiàn)；

2、實際的電力電網(wǎng)鋪設(shè)大多如圖2所示，當故障點發(fā)生在不同的位置 時，在風力機組端檢測到的電壓跌落形式是不同的。例如，當在35KV 母線上發(fā)生單相跌落故障時，在690V母線上看到的卻是兩相相間短 路故障，因此，在風力機組端檢測到的電壓跌落形式往往非電網(wǎng)電 壓跌落的真實情況；

3、風力機組低壓穿越標準曲線給出的是電網(wǎng)相電壓跌落曲線，而實際 風力機系統(tǒng)中采用的是三相三線制，沒有中線，即風力機系統(tǒng)最終 檢測到的是電網(wǎng)線電壓，在沒有中線參考的情況下，通過線電壓求 相電壓可以得到無窮多個解，這給最終判斷電網(wǎng)電壓的跌落形式帶 來了極大地困難。

在上述現(xiàn)有技術(shù)中，由于電網(wǎng)電壓的跌落形式判斷困難，給風力機組滿足 風力機組電網(wǎng)故障穿越能力標準帶來很大困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種判斷電網(wǎng)電壓跌落嚴重程度的方 法，克服現(xiàn)有技術(shù)困難，便于風力機組滿足風力機組電網(wǎng)故障穿越能力標準， 保障電網(wǎng)穩(wěn)定。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種判斷電網(wǎng)電壓跌落 嚴重程度的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、檢測三相電網(wǎng)線電壓瞬時值并計算出三相電網(wǎng)線電壓有效值U；

S2、根據(jù)三相電網(wǎng)線電壓有效值U和電網(wǎng)線電壓額定有效值U_rated計算出 各項線電壓的幅值跌落程度η_跌落度，根據(jù)計算出的三相電網(wǎng)AB線電壓有效值 U_ab、BC線電壓有效值U_bc和CA線電壓有效值U_ca計算三相電網(wǎng)電壓的不平 衡度ε_不平衡度；

S3、根據(jù)三相電網(wǎng)電壓的不平衡度ε_不平衡度，參照風力機組低壓穿越標準 曲線，擬合三相電網(wǎng)電壓不平衡度曲線；

S4、當并網(wǎng)點電網(wǎng)線電壓幅值大于等于所述風力機組低壓穿越標準曲線 的電網(wǎng)電壓幅值，同時并網(wǎng)點電網(wǎng)線電壓不平衡度小于等于所述三相電網(wǎng)電壓 不平衡度曲線的三相電網(wǎng)電壓不平衡度時，并網(wǎng)點風力機組必須不間斷運行； 當并網(wǎng)點電網(wǎng)線電壓幅值小于所述風力機組低壓穿越標準曲線的電網(wǎng)電壓幅 值或并網(wǎng)點電網(wǎng)電壓不平衡度大于所述三相電網(wǎng)電壓不平衡度曲線的三相電 網(wǎng)電壓不平衡度時，允許風力機組從電網(wǎng)切出。