[發明專利]一種風電場電網運行模擬裝置

有效

• 申請號: 201310334718.X
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103454521A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 李少林;秦世耀;王瑞明;孫勇;陳晨;張金平
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;中電普瑞張北風電研究檢測有限公司;江蘇省電力公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 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

1.一種風電場電網運行模擬裝置，其特征在于：所述裝置包括降壓變壓器、電網擾動模擬發生裝置與電網故障模擬發生裝置；所述降壓變壓器的一端連接中高壓電網，另一端連接電網擾動模擬發生裝置的輸入端，所述電網擾動模擬發生裝置的輸出端連接電網故障模擬發生裝置的輸入端，所述電網故障模擬發生裝置的輸出端連接中高壓電網；所述電網擾動模擬發生裝置的輸入端和輸出端之間并聯斷路器。

2.根據權利要求1所述的風電場電網運行模擬裝置，其特征在于：通過改變所述降壓變壓器的一次繞組匝數將該裝置接入不同的電壓等級；通過改變所述降壓變壓器的二次繞組匝數選擇不同電壓等級的背靠背變流器，滿足不同電網接入等級的風電場/風電機組的測試需求。

3.根據權利要求1所述的風電場電網運行模擬裝置，其特征在于：所述電網擾動模擬發生裝置包括背靠背變流器，所述背靠背變流器包括整流電路和逆變電路，兩者均由電力電子半導體開關器件組成。

4.根據權利要求3所述的風電場電網運行模擬裝置，其特征在于：所述整流電路采用三相整流橋或單相H橋整流電路，整流電路的電力電子半導體開關器件采用晶閘管、絕緣柵雙極型晶體管或集成柵極換流晶閘管；所述逆變電路采用三相全橋逆變、單相H橋或單相H橋級聯電路，逆變電路的電力電子半導體開關器件采用絕緣柵雙極型晶體管或集成柵極換流晶閘管。

5.根據權利要求3所述的風電場電網運行模擬裝置，其特征在于：所述背靠背變流器采用的變流拓撲方式包括低壓三相AC-DC-AC變流方式、中壓三相AC-DC-AC變流方式或三個單相AC-DC-AC變流方式，通過背靠背變流器的并聯運行以擴充所述電網擾動模擬發生裝置的容量。

6.根據權利要求3所述的風電場電網運行模擬裝置，其特征在于：所述電網擾動模擬發生裝置模擬電網擾動狀態，輸出電網擾動波形，通過修改背靠背變流器逆變側的調制波指令，即可在電網擾動模擬發生裝置的輸出端得到電網擾動波形。

7.根據權利要求6所述的風電場電網運行模擬裝置，其特征在于：所述電網擾動狀態包括電網電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動與閃變及電網諧波電壓。

8.根據權利要求1所述的風電場電網運行模擬裝置，其特征在于：所述電網故障模擬發生裝置包括升壓變壓器、反并聯晶閘管閥組和限流電阻；所述升壓變壓器的副邊由多組抽頭引出，每個抽頭輸出端均串聯所述晶閘管閥組，每兩個相鄰抽頭的輸出端均通過限流電阻短接，同時每個相鄰抽頭的限流電阻端均并聯一組晶閘管閥組。

9.根據權利要求8所述的風電場電網運行模擬裝置，其特征在于：所述升壓變壓器抽頭調節范圍為0%-200%，電壓調節的步長為5%；調節升壓變壓器抽頭即可輸出額定電壓、額定電壓以上的高電壓和額定電壓以下的低電壓。

10.根據權利要求1所述的風電場電網運行模擬裝置，其特征在于：所述限流電阻限制升壓變壓器副邊在抽頭調節過程中的短路電流，以保護升壓變壓器繞組受到過流或過熱損傷；所述晶閘管閥組用于調節升壓變壓器副邊抽頭。