[發明專利]一種新能源發電單元無功調壓能力檢測系統及其檢測方法

在審

• 申請號: 201910674385.2
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110568281A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 李少林;秦世耀;王瑞明;張利;陳晨;代林旺;于雪松;王文卓
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/34;H02J3/38;H02J3/50
• 代理公司: 11271 北京安博達知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐國文

本發明涉及一種新能源發電單元無功調壓能力檢測系統及其檢測方法，包括：逆變單元控制器、虛擬阻抗控制器以及依次連接的整流單元、逆變單元和待測新能源發電單元，所述整流單元的交流側接入電網；所述虛擬阻抗控制器，用于設置電網虛擬阻抗，并根據新能源發電單元輸出的三相電流和三相電壓生成所述逆變單元的控制電壓信號；所述逆變單元控制器，用于根據新能源發電單元輸出的三相電流和三相電壓以及所述控制電壓信號生成用于驅動所述逆變單元的驅動信號；本發明通過設置電網虛擬阻抗和考慮新能源發電單元輸出的三相電流和三相電壓對應逆變單元的影響，以準確測量與評估新能源發電單元的無功調壓能力，進而解決現有技術的不足。

技術領域

本發明涉及新能源技術領域，具體涉及一種新能源發電單元無功調壓能力檢測系統及其檢測方法。

背景技術

以風電/光伏為代表的新能源發電場站在電力系統中的穿透率越來越高，新能源場站的自動電壓控制系統主要依靠集中無功補償裝置進行無功調節，但新能源發電單元通常以單位功率因數運行，其無功調壓能力未得到有效開發和利用。

在開展風電機組無功調壓能力測試中，通常是通過電網擾動裝置在新能源發電單元的變壓器高壓側模擬電網擾動，采集和分析其實際運行數據，進而得到其進行無功調壓能力的檢測結果；

但現有技術中，電網擾動裝置的逆變單元電壓源控制采用電壓閉環控制，類似于理想電壓源，其輸出電壓不會跟隨被測發電單元的輸出功率變化。事實上，新能源發電大多通過長距離輸變電線路接入主網，與主網電氣距離較遠，其距離是常規機組的3倍以上，此種情況下，存在較大的輸變電線路阻抗，導致被測新能源發電的輸出功率在輸變電線路阻抗中存在分壓作用，被測新能源發電單元的并網點電壓將隨其輸出功率和線路等效阻抗和接入電網的等效阻抗的變化而變化，無法準確測量與評估新能源發電單元的無功調壓能力。

因此，本領域中亟需一種考慮接入電網阻抗的新能源發電單元無功調壓能力檢測系統和檢測方法，以準確測量與評估新能源發電單元的無功調壓能力。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種新能源發電單元無功調壓能力檢測系統及其檢測方法，通過設置電網虛擬阻抗和考慮新能源發電單元輸出的三相電流和三相電壓對應逆變單元的影響，以準確測量與評估新能源發電單元的無功調壓能力，進而解決現有技術的不足。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

本發明提供一種新能源發電單元無功調壓能力檢測系統，其改進之處在于，所述系統包括：逆變單元控制器、虛擬阻抗控制器以及依次連接的整流單元、逆變單元和待測新能源發電單元，所述整流單元的交流側接入電網；

所述虛擬阻抗控制器，用于設置電網虛擬阻抗，并根據新能源發電單元輸出的三相電流和三相電壓生成所述逆變單元的控制電壓信號；

所述逆變單元控制器，用于根據新能源發電單元輸出的三相電流和三相電壓以及所述控制電壓信號生成用于驅動所述逆變單元的驅動信號。

優選地，所述虛擬阻抗控制器，包括：

功率計算模塊，用于根據新能源發電單元輸出的三相電流和三相電壓確定新能源發電單元輸出的有功功率和無功功率；

電網虛擬阻抗模塊，用于根據新能源發電單元輸出的有功功率和無功功率和設置的虛擬阻抗確定逆變單元的參考電壓的幅值；

控制電壓信號模塊，用于根據所述逆變單元的參考電壓的幅值生成所述逆變單元的控制電壓信號。

進一步地，所述功率計算模塊具體用于：

按下式確定所述新能源發電單元輸出的有功功率P和無功功率Q：