[發(fā)明專利]一種風電機組孤島測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410222112.1
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN103995201B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦世耀;王瑞明;陳晨;李少林;孫勇;張金平;杜慧成
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)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;國網(wǎng)浙江省電力公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測試裝置，具體涉及一種移動式中壓型風電機組孤島測試裝置。

背景技術(shù)

隨著我國大型風電基地的建設(shè)和風電裝機規(guī)模的不斷擴大，風電在電網(wǎng)中所占比例越來越高，其對電網(wǎng)的影響范圍也從局部逐漸擴大，大規(guī)模風電并網(wǎng)運行對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生一定的影響。

孤島現(xiàn)象即當電網(wǎng)由于故障中斷供電時，發(fā)電系統(tǒng)仍向周圍的負載供電。隨著風電并網(wǎng)比例的不斷增加，單臺風電機組的容量變大并逐步投入運行，風電發(fā)生孤島的概率會不斷升高。目前大容量的風電機組大多采用直驅(qū)(半直驅(qū))型風電機組，直驅(qū)(半直驅(qū))型風電機組其通過全功率變流器與電網(wǎng)完全隔離，而與全功率變流器與電網(wǎng)的完全隔離，是發(fā)生孤島運行的一個十分必要的條件。而發(fā)生孤島的另一個條件是風電機組提供的功率與負載需求功率相匹配。對于大規(guī)模遠距離輸電來說，負載與發(fā)電能力相差較大，很難達到匹配，但是隨著海上風電的發(fā)展，及許多地區(qū)采取就近消納的原則，要達到匹配條件的可能性還是很大的。另一方面，近年來越來越多的目光投入到微電網(wǎng)中，然而在微電網(wǎng)情況下，一些不允許中斷對負載供電的情況下，就需要供電不間斷的轉(zhuǎn)換，即從并網(wǎng)運行模式平穩(wěn)轉(zhuǎn)換到孤島運行模式。因此，風電機組的孤島能力因包括，防孤島運行能力及孤島運行能力。

目前，對于風電機組的并網(wǎng)特性已有不少研究，包括電能質(zhì)量，有功/無功控制，低電壓穿越等，并已具備相應的檢測手段，但是對于風電機組孤島能力的檢測研究較少，同時也缺少相應的檢測裝置及檢測手段。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種移動式中壓型風電機組孤島測試裝置，該測試裝置可在風電機組出口變壓器高壓側(cè)在線模擬發(fā)生孤島現(xiàn)象的條件，通過對測試過程的在線采集和分析，實現(xiàn)對風電機組的孤島能力進行試驗與檢測。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種風電機組孤島測試裝置，所述孤島測試裝置位于風電機組出口變壓器高壓側(cè)和電網(wǎng)之間；所述裝置包括可調(diào)式變壓器、智能負載、并網(wǎng)斷路器、負載斷路器、就地監(jiān)控平臺和遠程監(jiān)控系統(tǒng)；風電機組出口變壓器高壓側(cè)通過并網(wǎng)斷路器連接電網(wǎng)，并依次通過負載斷路器和可調(diào)式變壓器連接智能負載，所述就地監(jiān)控平臺對孤島測試裝置進行就地監(jiān)控，并將采集到的數(shù)據(jù)實時傳入遠程監(jiān)控系統(tǒng)。

所述可調(diào)式變壓器采用干式變壓器；為適應不同電壓等級，干式變壓器采用多電壓等級抽頭方式，其低壓側(cè)電壓為400V，高壓側(cè)電壓等級選擇10kV或35kV，各電壓等級變化范圍為±5％，并通過抽頭調(diào)節(jié)。

所述可調(diào)式變壓器的技術(shù)參數(shù)包括額定容量、高壓側(cè)電壓等級、空載損耗、負荷損耗、空載電流和繞組電阻不平衡率；所述額定容量、空載損耗、負荷損耗和空載電流分別為2MVA、4.5kW、19kW和0.6％，繞組線電阻不平衡率小于2％，繞組相電阻不平衡率小于4％。

所述智能負載為在線自動調(diào)節(jié)智能負載，在線自動調(diào)節(jié)智能負載每相均包括依次串聯(lián)的電感、電容和電阻。

所述智能負載的技術(shù)參數(shù)包括額定電壓、額定頻率、頻率運行范圍、電阻負載容量、感性負載容量和容性負載容量，分別為400V、50Hz、45Hz～66Hz、0.1kW～2MW、0.1kVA～1MVA、-0.1kVA～-1MVA。

所述高壓斷路器和負載斷路器均采用機械式氣體絕緣開關(guān)，機械式氣體絕緣開關(guān)的高壓帶電部分安裝在密封的六氟化硫氣體中。

所述就地監(jiān)控包括就地控制系統(tǒng)、就地采集系統(tǒng)和安全鏈系統(tǒng)；所述就地控制系統(tǒng)實現(xiàn)對孤島測試裝置各功能的操作，并通過與就地采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號交互，對孤島測試裝置進行控制；所述就地采集系統(tǒng)實現(xiàn)對各采集點數(shù)據(jù)及孤島測試裝置運行狀態(tài)量的采集和計算；所述安全鏈系統(tǒng)對孤島測試裝置進行安全監(jiān)控，保證整個測試過程中人員及孤島測試裝置的安全。

所述就地監(jiān)控系統(tǒng)通過光纖或網(wǎng)線連接遠程監(jiān)控系統(tǒng)，兩者之間進行信息交互，通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)實時顯示，并實現(xiàn)孤島測試裝置各功能的遠程操作。