[發明專利]無功補償裝置故障穿越性能的檢測裝置、檢測方法及系統

在審

• 申請號: 201911057311.0
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110940871A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 秦世耀;張金平;朱瓊鋒;李慶;李建立;苗風麟;李春彥
• 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
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了無功補償裝置故障穿越性能的檢測裝置、檢測方法及系統包括：故障模擬裝置、被測無功補償裝置和對沖無功補償裝置；被測無功補償裝置和對沖無功補償裝置并聯至機側母線，故障模擬裝置串接在電網與機側母線之間在故障模擬裝置和機側母線之間設置控制點；其中對沖無功補償裝置用于通過發生反向的無功電流來吸收掉被測無功補償裝置的電流；對沖無功補償裝置的容量大于等于被測無功補償裝置的容量；控制點用于采集電壓和電流信號。該方法解決了由于無功補償裝置的單機容量過大，一般的故障模擬裝置容量不夠而無法直接進行電網故障穿越特性的檢測問題；以及常規的阻抗分壓式故障裝置用于無功補償裝置故障性能檢測時容易引發振蕩的問題。

技術領域

本發明屬于風電場設備故障穿越性能檢測技術領域，尤其涉及無功補償裝置故障穿越性能的檢測裝置、檢測方法及系統。

背景技術

目前針對無功補償裝置的故障穿越性能現場測試還未有成熟的方法，國內外也少有機構開展這方面研究，雖然對于風電場的其他設備，比如風電機組的故障穿越性能已經有成熟的檢測手段，但是由于無功補償裝置的單機容量往往遠大于風電機組，常規的故障模型裝置無法直接用于無功補償裝置故障穿越性能的檢測。此外由于風電機組采用的故障模擬裝置為阻抗分壓裝置，而該類裝置在用于無功補償裝置的測試時容易引起振蕩。

發明內容

針對現有技術中無功補償裝置的單機容量往往遠大于風電機組，常規的故障模型裝置無法直接用于無功補償裝置故障穿越性能檢測的不足，本發明提供了無功補償裝置故障穿越性能的檢測裝置、檢測方法及系統，解決了由于無功補償裝置的單機容量過大，一般的故障模擬裝置容量不夠而無法直接進行電網故障穿越特性的檢測問題；以及常規的阻抗分壓式故障裝置用于無功補償裝置故障性能檢測時容易引發振蕩的問題。

無功補償裝置故障穿越性能的檢測裝置，包括：故障模擬裝置、被測無功補償裝置和對沖無功補償裝置；

所述被測無功補償裝置和所述對沖無功補償裝置并聯至機側母線，所述故障模擬裝置串接在電網與機側母線之間，在所述故障模擬裝置和機側母線之間設置控制點；

其中，所述對沖無功補償裝置用于通過發生反向的無功電流來吸收掉被測無功補償裝置的電流；

所述對沖無功補償裝置的容量大于等于所述被測無功補償裝置的容量；

所述控制點用于采集電壓和電流信號。

優選的，所述對沖無功補償裝置，其工作模式為恒無功功率運行模式，設置控制目標為控制該點無功功率為0。

優選的，所述故障模擬裝置，包括：具備電壓主動控制能力的電力電子模擬電壓源型。

無功補償裝置故障穿越性能的檢測方法，包括：

基于故障工況對故障模擬裝置進行控制；

采集被測無功補償裝置輸出端的控制點的電壓，并記錄測試過程中在每種故障工況下電壓變化的持續時間以及電壓波形；

其中，所述測試過程中，采用與所述被測無功補償裝置并聯的對沖無功補償裝置吸收掉被測無功補償裝置的電流。

優選的，所述基于故障工況對故障模擬裝置進行控制，包括：

基于無功功率目標值從預先設定的無功補償裝置在故障前的輸出無功電流范圍中選擇無功電流的值，與故障期間的故障電流作差后獲得無功功率參考值；

基于無功功率參考值進行各種故障工況。

其中，所述無功補償裝置在故障前的輸出無功電流范圍，包括：基于故障模擬裝置可承受的最大電流，以及故障期間的故障電流確定被測無功補償裝置在故障前的輸出無功電流的取值范圍。

優選的，所述基于故障工況對故障模擬裝置進行控制，還包括：