[發明專利]一種高壓大容量阻抗測量裝備的投切控制方法

有效

• 申請號: 201811219287.1
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109412178B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 羅安;伍文華;陳燕東;謝志為;王海寧;郭健;李高翔;郭小龍;王衡
• 申請（專利權）人: 湖南大學;國網新疆電力有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38;G01R27/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;王娟

本發明公開了一種高壓大容量阻抗測量裝備的投切控制方法，高壓大容量阻抗測量裝備中主要含有高壓大容量寬頻帶電壓擾動注入裝置、信號處理單元、寬頻帶阻抗計算與監控單元、控制單元。其中高壓大容量寬頻帶電壓擾動注入裝置的輸出通過耦合變壓器串聯接入到待測新能源發電裝備的高壓線路中，提供電壓擾動源。高壓大容量寬頻帶電壓擾動注入裝置的投入和切除直接關系到待測設備、電壓擾動注入裝置本身以及電網的安全穩定運行。一種高壓大容量阻抗測量裝備的投切控制方法為其高壓大容量寬頻帶電壓擾動注入裝置提供一種軟投切控制方法，在高壓大容量寬頻帶電壓擾動注入裝置的投切過程中不會對待測設備、電壓擾動注入裝置本身以及電網造成沖擊。可為風力發電等高壓大容量場景下的寬頻帶輸出阻抗在線測量提供技術支撐。

技術領域

本發明涉及新能源發電中的阻抗在線測量技術領域，特別是一種高壓大容量阻抗測量裝備的投切控制方法。

背景技術

大力發展可再生能源是我國保障能源安全、應對氣候變化的重要舉措，風力發電和光伏發電是我國可再生能源利用的主要方式，在“三北”地區建設千萬千瓦級風電/光伏基地、利用特高壓直流送出是我國當前可再生能源開發利用的主導形式。可再生能源發電基地直流外送系統中，電力電子發電裝備數量巨大，控制復雜且存在多時間尺度耦合，基地間及其與直流輸電的動態相互作用加劇，導致寬頻帶振蕩機理不明，建模與分析面臨極大挑戰。

頻域理論中的阻抗法是分析新能源變流器并網系統振蕩問題最常用的方法之一，其基本思路是將變流器和交流電網看成兩個獨立的子系統，利用阻抗矩陣描述子系統的外特性，并利用子系統的阻抗比判斷系統穩定性。與基于狀態空間模型的特征值分析方法相比，阻抗法不依賴于系統的詳細模型和具體參數，其所需的阻抗矩陣可以通過測量實際系統的端口外特性得到，而且可以通過阻抗聚合的方法應對系統規模的擴大，特別適用于大量異構新能源機組組成的大規模系統的分析，因此得到了廣泛應用。研發新能源發電裝備的寬頻帶阻抗特性測量技術與裝備是阻抗法應用的基礎和關鍵，是解決新能源發電裝備的阻抗特性難以精確測量、現有仿真工具無法適應新能源機組數量巨大的問題的有效手段。因此，開展寬頻帶阻抗特性測量技術與裝備的研究對揭示新能源發電基地直流外送系統的寬頻帶振蕩機理和提出振蕩防御及抑制方法有著重大的意義。

然而，目前阻抗測量裝備的研究主要集中在低壓小容量領域，高壓大容量的阻抗測量裝備研究還處于初級階段，研究還不夠完善。因此，本發明提出一種高壓大容量阻抗測量裝備的投切控制方法，在高壓大容量阻抗測量裝備中高壓大容量寬頻帶電壓擾動注入裝置的投切過程中不會對待測設備、電壓擾動注入裝置本身以及電網造成沖擊。可為風力發電等高壓大容量場景下的寬頻帶輸出阻抗在線測量提供技術支撐。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種高壓大容量阻抗測量裝備的投切控制方法，可滿足風力發電等高壓大容量場景下寬頻帶輸出阻抗在線測量的需求。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種高壓大容量阻抗測量裝備的投切控制方法，其特征在于，高壓大容量阻抗測量裝備中主要含有高壓大容量寬頻帶電壓擾動注入裝置、信號處理單元、寬頻帶阻抗計算與監控單元、控制單元。其中，高壓大容量寬頻帶電壓擾動注入裝置的輸入通過常開開關S1并聯接入到高壓電網；高壓大容量寬頻帶電壓擾動注入裝置的輸出通過常開開關S2串聯接入到待測新能源發電裝備的高壓線路中，提供電壓擾動源，常閉開關S3作為高壓大容量寬頻帶電壓擾動注入裝置輸出的旁路開關。

一種高壓大容量阻抗測量裝備的投切控制方法，其特征在于，高壓大容量阻抗測量裝備中的高壓大容量寬頻帶電壓擾動注入裝置投入運行時主要包括以下步驟：

1)高壓大容量寬頻帶電壓擾動注入裝置投入前，S1、S2處于斷開狀態，S3處于閉合狀態，待測新能源發電裝備正常發電；

2)S1閉合，高壓大容量寬頻帶電壓擾動注入裝置的三相不可控整流進行預充電，待直流側電壓穩定后，高壓大容量寬頻帶電壓擾動注入裝置的逆變部分開始空載自檢，完成自檢后將逆變調制波設置為0，期望逆變部分的輸出電壓為0；