[發(fā)明專利]一種基于動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償原理的高電壓穿越測(cè)試系統(tǒng)和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111485762.1
• 申請(qǐng)日: 2021-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114355075A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐亮輝;秦筱迪;楊青斌;陳志磊;夏烈;郭重陽(yáng);周榮蓉;丁明昌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

1.一種基于動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償原理的高電壓穿越測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：限流電抗、旁路開(kāi)關(guān)、動(dòng)態(tài)容性無(wú)功電流補(bǔ)償裝置、補(bǔ)償裝置投切開(kāi)關(guān)、系統(tǒng)進(jìn)線開(kāi)關(guān)和系統(tǒng)出線開(kāi)關(guān)；

所述系統(tǒng)進(jìn)線開(kāi)關(guān)的進(jìn)線端與電網(wǎng)連接，另一端與所述限流電抗串聯(lián)；所述限流電抗與所述系統(tǒng)出線開(kāi)關(guān)串聯(lián)，所述系統(tǒng)出線開(kāi)關(guān)另一端與被測(cè)設(shè)備交流側(cè)串聯(lián)；所述補(bǔ)償裝置投切開(kāi)關(guān)與所述動(dòng)態(tài)容性無(wú)功電流補(bǔ)償裝置串聯(lián)后，并聯(lián)于所述限流電抗與所述系統(tǒng)出線開(kāi)關(guān)串聯(lián)的連接點(diǎn)處；所述動(dòng)態(tài)容性無(wú)功電流補(bǔ)償裝置另一端接地；

所述旁路開(kāi)關(guān)與所述限流電抗并聯(lián)，通過(guò)所述旁路開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)和閉合進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)工況和常規(guī)工況的切換；

所述動(dòng)態(tài)容性無(wú)功電流補(bǔ)償裝置產(chǎn)生可動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出的無(wú)功電流流經(jīng)所述限流電抗后形成壓降，抬升測(cè)試點(diǎn)電壓，在預(yù)設(shè)的高電壓持續(xù)時(shí)間內(nèi)模擬電網(wǎng)中的高電壓穿越故障，以對(duì)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行高電壓穿越故障測(cè)試。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述旁路開(kāi)關(guān)初始狀態(tài)為閉合，所述投切開(kāi)關(guān)初始狀態(tài)為斷開(kāi)，所述系統(tǒng)進(jìn)線開(kāi)關(guān)和所述系統(tǒng)出線開(kāi)關(guān)初始狀態(tài)為閉合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)容性無(wú)功電流補(bǔ)償裝置還用于，

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與所述被測(cè)設(shè)備連接的測(cè)試點(diǎn)的電壓抬升幅度與預(yù)先設(shè)定的第一閾值之間的偏離，或監(jiān)測(cè)流經(jīng)所述限流電抗的無(wú)功電流與預(yù)先設(shè)定的第二閾值之間的偏離，并根據(jù)所述第一閾值或第二閾值實(shí)時(shí)調(diào)整輸出的無(wú)功電流。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)容性無(wú)功電流補(bǔ)償裝置還用于，控制三相、單相和兩相無(wú)功電流補(bǔ)償來(lái)分別模擬三相、單相和兩相高電壓穿越故障工況。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括變壓裝置；所述變壓裝置串聯(lián)于所述出線開(kāi)關(guān)和所述被測(cè)設(shè)備之間，用于將所述出線開(kāi)關(guān)經(jīng)變壓后接至被測(cè)設(shè)備。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述限流電抗的選擇過(guò)程包括：

選擇使被測(cè)設(shè)備連接的測(cè)試點(diǎn)的短路容量與被測(cè)設(shè)備的容量之比滿足行業(yè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的限流電抗。

7.一種利用如權(quán)1-6任一所述的高電壓穿越測(cè)試系統(tǒng)的高電壓穿越測(cè)試方法，其特征在于，所述方法包括：

根據(jù)測(cè)試需求和限流電抗特征參數(shù)計(jì)算需要模擬的測(cè)試點(diǎn)高電壓升壓幅度設(shè)定值和動(dòng)態(tài)容性無(wú)功電流補(bǔ)償裝置的容性無(wú)功電流補(bǔ)償設(shè)定值；

斷開(kāi)與所述限流電抗并聯(lián)的旁路開(kāi)關(guān)，投入所述限流電抗，閉合與所述動(dòng)態(tài)容性無(wú)功電流補(bǔ)償裝置串聯(lián)的補(bǔ)償裝置投切開(kāi)關(guān)，投入所述動(dòng)態(tài)容性無(wú)功電流補(bǔ)償裝置按照所述容性無(wú)功電流補(bǔ)償設(shè)定值發(fā)出容性無(wú)功電流，同時(shí)所述動(dòng)態(tài)容性無(wú)功電流補(bǔ)償裝置實(shí)時(shí)采集測(cè)試數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述測(cè)試實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，所述動(dòng)態(tài)容性無(wú)功電流補(bǔ)償裝置調(diào)整所述容性無(wú)功電流的饋入值直至測(cè)試點(diǎn)電壓提升幅度達(dá)到所述高電壓升壓幅度設(shè)定值，并在預(yù)設(shè)的電壓升高持續(xù)時(shí)間內(nèi)持續(xù)輸出容性無(wú)功電流保持電壓升高狀態(tài)；

預(yù)設(shè)的電壓升高持續(xù)時(shí)間后，所述動(dòng)態(tài)容性無(wú)功電流補(bǔ)償裝置停止輸出容性無(wú)功電流，斷開(kāi)所述補(bǔ)償裝置投切開(kāi)關(guān)，閉合所述旁路開(kāi)關(guān)切除所述限流電抗；

對(duì)測(cè)試過(guò)程中采集的所述測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并根據(jù)經(jīng)處理的數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)定的指標(biāo)判斷被測(cè)設(shè)備在故障期間對(duì)電網(wǎng)功率支撐特性是否滿足指標(biāo)要求；

所述測(cè)試數(shù)據(jù)包括：電源點(diǎn)、測(cè)試點(diǎn)和被測(cè)設(shè)備的三相電壓和電流數(shù)據(jù)。

8.如權(quán)7所述的方法，其特征在于，所述對(duì)測(cè)試過(guò)程中采集的所述測(cè)試實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理包括：

采集的所述測(cè)試實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)設(shè)定截止頻率的數(shù)字低通濾波處理和抗混疊算法處理，消除數(shù)據(jù)中的高頻噪聲和奇異點(diǎn)，得到預(yù)處理的電壓電流數(shù)據(jù)；

使用設(shè)定時(shí)間間隔的計(jì)算窗口對(duì)所述預(yù)處理的電壓電流數(shù)據(jù)進(jìn)行離散數(shù)據(jù)正負(fù)序分解，提取得到基波正序電壓、基波負(fù)序電壓、基波零序電壓、基波正序有功電流、基波正序無(wú)功電流、基波負(fù)序有功電流、基波負(fù)序無(wú)功電流、基波零序有功電流、基波零序無(wú)功電流。