[發明專利]一種風電機組低電壓穿越測試系統

有效

• 申請號: 201110343372.0
• 申請日: 2011-11-03
• 公開（公告）號: CN102508157A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 王瑞明;秦世耀;李慶;孫勇;張利;王偉;邵文昌;陳晨;杜慧成;李少林;劉旭東
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及測試系統，具體涉及一種風電機組低電壓穿越測試系統。

背景技術

中國風電產業發展迅速，隨著風電規模的不斷擴大，風電與電網相互影響日趨顯現。當電網發生瞬時故障時，如果風電機組不具備低電壓穿越功能將導致區域電網中所有的風電機組全部退出運行，這樣將破壞電網的有功功率平衡，在風電裝機比重大的電網中甚至會發生電網崩潰。具有低電壓穿越能力的風電機組組成的大規模風電場，在電網發生瞬間短路故障時能夠繼續提供功率支持，這將對中國整個電網，尤其是風電裝機比例較大的地區電網具有十分重要的意義。

歐美風電發達國家的并網導則對并網型風電機組低電壓穿越功能都有明確規定。中國即將頒布的有關風電場接入電網技術規定國家標準對風電機壓低電壓穿越功能有明確的要求。目前，中國國內幾十家風電機組制造企業設計和生產了百余種型號的風電機組，并且每年都推出幾十種新型風電機組。由于風電機組市場需求量大，出廠的大多數風電機組沒有低電壓穿越功能，宣稱有低電壓穿越功能的風電機組大多沒有經過現場檢測。因此，在我國需要開展風電機組低電壓穿越能力檢測。

IEC(國際電工委員會)已經頒布的風電機組測試的國際標準(IEC?61400-21：2008)對于風電機組低電壓穿越測試系統和方法原理進行了規定，如圖1所示，其中電抗A為限流電抗器，電抗B為短路電抗器，開關1為電抗A的旁路開關，開關2為短路開關。為了開展風電機組低電壓穿越測試，急需研發符合IEC61400-21標準的可移動式風電機組低電壓穿越測試系統。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種風電機組低電壓穿越測試系統，符合IEC61400-21標準，可以實現不同程度和不同類型的電壓跌落，能滿足所有國家對風電機組低電壓穿越測試要求。測試系統為可移動的、適應于所有風電場已運行風電機組進行低電壓穿越特性測試的檢測系統，安全穩定性高。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

所述測試系統包括電壓跌落系統、就地測量系統、遠方監控系統和就地控制系統；所述就地測量系統與所述遠方監控系統雙向連接，所述遠方監控系統與所述就地控制系統雙向連接，所述就地控制系統與所述電壓跌落系統雙向連接，所述電壓跌落系統與所述就地測量系統單向連接，所述就地測量系統與所述就地控制系統雙向連接。

所述電壓跌落系統包括3個集裝箱，所述集裝箱均安裝取暖和空調設施，所述其中兩個集裝箱分別安裝一個電抗器組合，另一個安裝開關柜組合。

所述開關柜為依次設置的7個氣體絕緣開關柜，其中第1和第2開關柜用電網側進線，第3和第5開關柜設置有電感互感器，第1和第7內分別安裝保護裝置，第7開關柜為所述風電機組側保護開關。

所述電抗器組合為多抽頭電抗器，所述抽頭有外部連接抽頭和短路抽頭。

所述一個電抗器組合包括15個電抗器A，其中每相由5個所述電抗器A組成；所述電抗器A的參數為：額定阻抗值R1n為300Ω，通過調節分接頭，實現40％R1n、50％R1n、60％R1n、80％R1n、90％R1n和110％R1n不同阻抗值。電抗器A參數如表1：

表1電抗器A參數表

所述其中另一個電抗器組合包括9個電抗器B，其中每相由3個所述電抗器B組成，所述電抗器B的參數為：額定阻抗值R2n為600Ω，通過調節分接頭，可以實現40％R2n、50％R2n、60％R2n、80％R2n、90％R2n和110％R2n等不同阻抗值。電抗器B參數如表2：

表2電抗器B參數表

任意調節2個電抗器組合的阻抗值得到不同的組合方式，實現不同幅度的電壓跌落，電抗器組合具體見表3：

表3電抗器組合方式表

1)通過調節電抗器A和電抗器B的阻抗值，試驗時在測試系統風電機組側可以實現0～90％Un范圍內任意電壓跌落(制造短路故障)，誤差小于1％Un；

2)短路故障持續時間在100ms～10000ms范圍內可隨意設定；

3)從正常運行到短路故障在1ms之內實現；

4)從短路故障到正常運行在1ms之內實現；

5)在測試期間同時記錄測試數據包括：電抗器A兩側三相電壓數據，流過開關1、開關3、開關4的三相電流數據。

所述集裝箱上設有帶電纜穿孔的電纜固定密封接頭。

所述電纜固定密封接頭固定于所述集裝箱底部。