[實用新型]一種用于測量風力發電機的電壓跌落模擬發生器

有效

• 申請號: 201320597470.1
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN203732686U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 張永明;史偉偉;劉家樂;陳蘇聲
• 申請（專利權）人: 上海市質量監督檢驗技術研究院
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司 31128
• 代理人: 葉克英

技術領域

本實用新型涉及一種用于測量風力發電機的電壓跌落模擬發生器。

背景技術

隨著我國風電裝機容量的逐漸增大，發電機與電網之間的相互影響也越來越大，特別是雙饋風力發電機組電網與發電機之間的關系更為敏感。雙饋風力發電技術是目前應用最廣泛的風力發電技術。雙饋感應電機是一種繞線式異步電機，其中發電機定子直接與電網相連，轉子側通過背靠背變換器與電網相連。而電網電壓的突然跌落會在定子繞組中造成很大的沖擊電流，并且由于發電機定子轉子之間的電磁耦合關系，電網電壓的跌落同樣會導致轉子側過流現象。

對于風電容量比例較高的電網，當電網電壓發生跌落時，如果此時風電機組與電網解列，有可能造成電網電壓和頻率的崩潰，給工業生產造成巨大的損失。因此，風機在電網故障情況下的運行能力顯得極為重要。新的電網運行準則要求并網型風電機組在電網故障下一定時間內不能脫網，必須具備一定的低電壓穿越能力，即，如果在電網出現跌落時，風力發電機組仍然能夠持續運行并且不脫網稱為低電壓穿越（LVRT）。但由于電網故障的不可操作性，為測試風電機組在電網電壓跌落時的穿越能力，需要有專門的電壓跌落模擬發生設備用于產生風機可能遇到的各種電壓跌落。

我國的低電壓穿越標準規定，當電網電壓跌落在額定電壓的20%～90%時，風電機組在0.625s內能夠持續并網運行。為了推進低電壓穿越測試標準的實施，促進風電機組低電壓穿越運行能力的提高，增強風電大規模接入情形下電網的安全可靠水平，需要研制低電壓穿越測試裝置測試風電機組的低電壓穿越能力。用于測試風力發電機組低電壓穿越測試的裝置通常稱為電壓跌落發生裝置(LVRT測試裝置)。

目前風力發電系統用于測量風力發電機的電壓跌落模擬發生器方案有基于阻抗形式、基于變壓器形式和基于電力電子變換技術等三種形式。基于變壓器形式的裝置體積和重量很大，不便攜帶。基于電力電子變換形式的裝置，受器件功率的制約，一般局限于實驗室和小功率范圍內使用。基于阻抗形式實現的LVRT測試裝置結構簡單，實現方便，但是不能實現風力發電系統無功功率補償等功能，而且當負載變化時，阻抗的匹配關系也發生變化，使電壓跌落深度難以控制。

發明內容

本實用新型提供了一種用于測量風力發電機的電壓跌落模擬發生器，采用阻抗形式實現大功率低電壓試驗環境，當阻抗匹配關系隨試驗負載變化而變化時，也能夠精確控制電壓跌落深度。

為了實現上述目的，本實用新型是這樣實現的：一種用于測量風力發電機的電壓跌落模擬發生器，該電壓跌落模擬發生器包括串聯電抗器和并聯電抗器，其特征在于所述串聯電抗器的一端通過電網側斷路器與電網連接，所述串聯電抗器的另一端通過風電側斷路器與風力發電機連接，串聯電抗器與旁路斷路器并聯，所述串聯電抗器的另一端還通過分壓側斷路器與并聯電抗器連接，串聯電抗器、并聯電抗器與被測風電機組的連接點即為該電壓跌落模擬發生器的測試點，所述串聯電抗器組和并聯電抗器組均為可調電抗器。所述串聯電抗器由可調電抗器和小幅度可調電抗器串聯連接而成，所述小幅度可調電抗器設有若干個檔位抽頭。所述可調電抗器為可調電感量電抗器，所述可調電感量電抗器設有多個具有不同阻抗值的外接端子，在各個外接端子之間連接有交流接觸器。

本發明的有益效果如下：

根據試驗所需不同的電壓跌落深度，任意組合可調電抗器上具有不同阻抗值的端子，控制相應的交流接觸器組的導通的方式，得到所需的串聯電抗器和并聯電抗器組組合參數；

為解決電網系統阻抗對測試點電壓的影響，造成偏離預設的電壓跌落數值的問題。本裝置將可調電抗器和小范圍可調電抗器串聯構成串聯電抗器組，小范圍可調電抗器設有若干個檔位抽頭，通過對小范圍可調電抗器上的抽頭短接，修正因系統阻抗變動而造成的電壓跌落數值偏離問題。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路示意圖。

圖2是可調電抗器的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作詳細說明。