[發(fā)明專利]一種風(fēng)電并網(wǎng)測試裝置及測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410432454.6
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104198853A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李泰;侯小燕;朱志宇;曾慶軍;崔新迪;李偉;劉夢歌
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)電并網(wǎng)測試裝置，并提供該裝置的測試方法，屬于風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，以滿足風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)適應(yīng)性測試要求。

背景技術(shù)

隨著能源危機(jī)的日益嚴(yán)重，風(fēng)能作為一種可再生能源受到世界廣泛關(guān)注。近年來，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，裝機(jī)容量不斷增長，風(fēng)力發(fā)電已成為電能來源不可或缺的途徑之一。但是常常由于風(fēng)機(jī)對電網(wǎng)適應(yīng)性差而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)等事故，風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)的滯后嚴(yán)重制約我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

為了提升風(fēng)電技術(shù)水平，保障風(fēng)機(jī)性能和電網(wǎng)安全，風(fēng)電并網(wǎng)測試技術(shù)逐步受到重視，我國已經(jīng)對風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究并制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，要求風(fēng)機(jī)并網(wǎng)時進(jìn)行電壓、頻率、諧波、電壓波動和閃變、三相不平衡、高低電壓穿越等適應(yīng)性測試，并滿足其它一些并網(wǎng)技術(shù)要求。

近年來，國內(nèi)外對風(fēng)電并網(wǎng)測試研究逐步增多，但其研究主要針對風(fēng)電并網(wǎng)的監(jiān)測領(lǐng)域，通過專用設(shè)備對電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)產(chǎn)生電壓波動或不符合并網(wǎng)要求時切斷風(fēng)機(jī)電源。同時也存在一些其它的并網(wǎng)檢測裝置，如一些多功能電網(wǎng)模擬器、光伏并網(wǎng)逆變器測試系統(tǒng)，但他們大都存在體積大，電能損耗多，動態(tài)響應(yīng)速度慢，成本高或操作復(fù)雜等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)電并網(wǎng)測試裝置及測試方法，該并網(wǎng)檢測裝置操作簡單、加快了逆變器輸出電壓的動態(tài)響應(yīng)速度且使電能損耗降低。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種風(fēng)電并網(wǎng)測試裝置，包括三繞組升壓變壓器、整流器、延時閉合繼電器、平波電容、逆變器、濾波器、輸入斷路器、輸出斷路器和檢測準(zhǔn)備開關(guān)、DSP控制單元以及計算機(jī)；所述輸入斷路器的輸入端連接三相交流電網(wǎng)，輸出斷路器的輸出端連接風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，所述輸入斷路器的輸出端連接三繞組升壓變壓器原邊繞組輸入端，所述三繞組升壓變壓器的副邊繞組輸出端連接整流器輸入端，所述整流器輸出端連接直流母線后再經(jīng)延時閉合繼電器與平波電容的輸入端連接，所述平波電容輸出端連接逆變器輸入端，所述逆變器輸出端連接濾波器輸入端，所述濾波器輸出端連接降壓變壓器原邊，所述降壓變壓器副邊連接輸出斷路器輸入端；所述檢測準(zhǔn)備開關(guān)跨接于輸入斷路器輸出端及輸出斷路器輸入端；所述DSP控制單元分別連接整流器輸出端、逆變器控制信號輸入端、逆變器及濾波器輸出端，所述DSP控制單元還與計算機(jī)連接。

優(yōu)選的，上述風(fēng)電并網(wǎng)測試裝置，其中，所述三繞組升壓變壓器采用Y/Y/Δ方式連接。

優(yōu)選的，上述風(fēng)電并網(wǎng)測試裝置，其中，所述整流器采用十二脈動整流方式，即將兩組三相不可控整流橋串聯(lián)。

優(yōu)選的，上述風(fēng)電并網(wǎng)測試裝置，其中，所述延時閉合繼電器由限流電阻和延時閉合繼電開關(guān)并聯(lián)組成。

優(yōu)選的，上述風(fēng)電并網(wǎng)測試裝置，其中，所述逆變器為正弦脈寬調(diào)制SPWM控制的電壓源型逆變器，所述逆變器為三相三橋臂工作方式，所述逆變器采用對稱三角波作為載波。

優(yōu)選的，上述風(fēng)電并網(wǎng)測試裝置，其中，所述濾波器為三相Γ型LC濾波器。

優(yōu)選的，上述風(fēng)電并網(wǎng)測試裝置，其中，DSP控制單元采用TMS320F2812芯片，用于控制輸入斷路器、輸出斷路器、測試準(zhǔn)備開關(guān)的通斷，控制逆變器，采集整流器、逆變器和濾波器的輸出電壓、電流、相位、頻率和諧波等信號，同時與上位機(jī)進(jìn)行通信。

本發(fā)明還提供一種風(fēng)電并網(wǎng)測試裝置的測試方法，使用所述風(fēng)電并網(wǎng)測試裝置，對并網(wǎng)時電網(wǎng)電壓存在電壓波動、頻率波動、三相電壓不平衡、閃變或諧波時進(jìn)行適應(yīng)性測試。

優(yōu)選的，所述的風(fēng)電并網(wǎng)測試裝置的測試方法，其中，所述檢測準(zhǔn)備開關(guān)為并網(wǎng)檢測作準(zhǔn)備，決定實(shí)際電網(wǎng)或模擬電網(wǎng)與風(fēng)機(jī)的通斷。計算機(jī)指定測試項(xiàng)目并傳送測試命令給DSP，DSP按指定命令產(chǎn)生相應(yīng)的逆變器驅(qū)動信號。電網(wǎng)電壓經(jīng)三繞組移相升壓變壓器、整流、逆變、降壓后輸出計算機(jī)指定的并網(wǎng)測試所要求的模擬電壓，再根據(jù)風(fēng)電機(jī)組電網(wǎng)適應(yīng)性測試相關(guān)規(guī)定進(jìn)行測試。

優(yōu)選的，所述的風(fēng)電并網(wǎng)測試裝置的測試方法，其中，所述DSP根據(jù)指定電壓，采用滑?？刂茖V波器輸出電壓進(jìn)行跟蹤控制，從而使濾波器輸出電壓快速達(dá)到指定要求。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1.測試開始時采用升壓變壓器，使副邊電流減小，減小了測試裝置尤其是LC濾波電感上的電能損耗；

2.同時DSP控制單元中采用滑?？刂破鲗δ孀兤骷盀V波器輸出電壓進(jìn)行控制，加快了逆變器輸出電壓的動態(tài)響應(yīng)速度，使濾波器輸出電壓與電壓設(shè)定值基本一致；