專利名稱：一種低電壓穿越系統(tǒng)及其測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種穿越系統(tǒng)及其測試方法，尤其是涉及ー種低電壓穿越系統(tǒng)及其測試方法。
背景技術(shù)：
隨著風(fēng)力發(fā)電在電カ能源中所占比例越來越大,風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)對電網(wǎng)的影響已經(jīng)不能忽略。特別對于我國風(fēng)電大規(guī)模集中接入的方式，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障造成并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落時，一旦風(fēng)電機(jī)組自動脫網(wǎng)可能造成電網(wǎng)電壓和頻率的崩潰，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，使風(fēng)カ發(fā)電這種清潔能源的應(yīng)用受到限制。因此，大規(guī)模并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組必須具有低電壓穿越能力(Low Voltage Ride Through,L VRT)。風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)必須滿足相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，只有當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落低于規(guī)定曲線以后才允許風(fēng)カ發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)，當(dāng)電壓在凹陷部分時，發(fā)電機(jī)應(yīng)提供無功功率。目前，丹麥、德國等歐洲國家制定了新的電網(wǎng)運(yùn)行準(zhǔn)則，應(yīng)用范圍較廣的風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是《歐洲E. ON并網(wǎng)導(dǎo)則》；在國內(nèi)，國家電網(wǎng)公司也已發(fā)布了《風(fēng)電場并網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》。然而，目前國內(nèi)試驗和測試手段匱乏，尚不能研制與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相配套的低電壓穿越測試裝置(電壓跌落發(fā)生裝置)?，F(xiàn)有風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越測試裝置方案有以下3類阻抗分壓形式、變壓器形式和電カ電子變換形式。其中，基于阻抗分壓形式實(shí)現(xiàn)的低電壓穿越測試裝置，就國內(nèi)而言，主要有中國電カ科學(xué)研究院中電普瑞科技有限公司LVRT-6M、LVRT-3M系列移動式低電壓穿越測試裝置。這種裝置電壓跌落和恢復(fù)是通過改變阻抗分壓比來實(shí)現(xiàn)，滿足歐美各國風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中關(guān)于低電壓穿越測試的技術(shù)要求。然而，這種裝置也存在一定的不足之處，如其測試點(diǎn)電壓可跌落至90%、80%、75%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、0%電壓等級上，這僅僅局限于特定的電壓等級，電壓跌落深度不是連續(xù)可調(diào)，不能滿足更小的電壓跌落和恢復(fù)精度要求，同時還受負(fù)載變化的影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了一種調(diào)節(jié)精度高，根據(jù)國網(wǎng)低電壓穿越可以實(shí)現(xiàn)電壓跌落深度在20%——90%連續(xù)調(diào)節(jié)的ー種低電壓穿越系統(tǒng)及其測試方法。本發(fā)明還有一目的是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了ー種測試效率高，一次接線，一次上電即可測試風(fēng)機(jī)在各種電壓跌落下的低電壓穿越能力，可控電抗器自動調(diào)節(jié)，自動化程度高的一種低電壓穿越系統(tǒng)及其測試方法。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的ー種低電壓穿越系統(tǒng)，其特征在于，包括ー個含有可控電抗器的低電壓穿越測試組件，所述低電壓穿越測試組件一端設(shè)有電流電壓檢測組件，該基于可控電抗器的低電壓穿越系統(tǒng)還包括ー個上位機(jī)以及通過ー個功率變送器與上位機(jī)連接的控制觸發(fā)模塊；所述控制觸發(fā)模塊還分別與所述低電壓穿越測試組件和上位機(jī)連接；所述低電壓穿越測試組件包括ー個固定電抗器Xl以及分別與固定電抗器Xl兩端連接的控制斷路器CBl和控制斷路器CB3 ;所述固定電抗器Xl上還并聯(lián)ー控制斷路器CB2，并且該固定電抗器Xl與控制斷路器CB3連接的一端還通過一個控制斷路器CB4與一個可控電抗器X2 —端連接，所述可控電抗器X2另一端接地。作為另ー種方案，ー種低電壓穿越系統(tǒng)，其特征在于，包括ー個含有可控電抗器的低電壓穿越測試組件，所述低電壓穿越測試組件一端設(shè)有電流電壓檢測組件，該基于可控電抗器的低電壓穿越系統(tǒng)還包括ー個上位機(jī)以及通過ー個功率變送器與上位機(jī)連接的控制觸發(fā)模塊；所述控制觸發(fā)模塊還分別與所述低電壓穿越測試組件和上位機(jī)連接；所述低電壓穿越測試組件包括一個可控電抗器X3以及分別與可控電抗器X3兩端連接的控制斷路 器CB5和控制斷路器CB7 ;所述可控電抗器X3上還并聯(lián)ー控制斷路器CB6，并且該可控電抗器X3與控制斷路器CB7連接的一端還通過一個控制斷路器CB8與ー個固定電抗器X4 —端連接，所述固定電抗器X4另一端接地。本發(fā)明創(chuàng)造性的使用連續(xù)可調(diào)的可控電抗器和固定電抗器配合實(shí)現(xiàn)任意電壓跌落深度的連續(xù)調(diào)節(jié)；并且，可控電抗器電抗值隨時間按照規(guī)律變化，一次接線可以測試風(fēng)機(jī)在各種電壓跌落下的低電壓穿越能力。在上述的一種基于可控電抗器的低電壓穿越系統(tǒng)，其特征在于，所述電流電壓檢測組件包括電網(wǎng)側(cè)電流互感器CT和電壓互感器PT ;所述電網(wǎng)側(cè)電流互感器CT以及電壓互感器PT分別與上述上位機(jī)連接。在上述的一種基于可控電抗器的低電壓穿越系統(tǒng)，其特征在于，所述控制觸發(fā)模塊包括一個基于DSP的信號處理芯片；分別與信號處理芯片連接的同步電路、隔離及AD轉(zhuǎn)換電路以及驅(qū)動電路，所述信號處理芯片與上述上位機(jī)連接，所述驅(qū)動電路分別與可控電抗器X2、控制斷路器CBl、控制斷路器CB2、控制斷路器CB3以及控制斷路器CBl連接，所述 同步電路與電壓互感器PT的輸出端連接；所述隔離及AD轉(zhuǎn)換電路與電壓互感器PT、電網(wǎng)側(cè)電流互感器CT以及功率變送器連接。作為另ー種方案，在上述的一種基于可控電抗器的低電壓穿越系統(tǒng)，其特征在干，所述控制觸發(fā)模塊包括一個基于DSP的信號處理芯片；分別與信號處理芯片連接的同步電路、隔離及AD轉(zhuǎn)換電路以及驅(qū)動電路，所述信號處理芯片與上述上位機(jī)連接，所述驅(qū)動電路與可控電抗器X3、控制斷路器CB5、控制斷路器CB6、控制斷路器CB7以及控制斷路器CB8連接，所述同步電路與電壓互感器PT的輸出端連接；所述隔離及AD轉(zhuǎn)換電路與電壓互感器PT、電網(wǎng)側(cè)電流互感器CT以及功率變送器連接。ー種低電壓穿越測試方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1，將低電壓穿越測試組件兩端分與風(fēng)電機(jī)組出ロ變壓器和被測風(fēng)電機(jī)組連接，即將低電壓穿越測試組件安置在風(fēng)電機(jī)組出ロ變壓器和被測風(fēng)電機(jī)組之間，并將控制斷路器CB1、CB2、CB3、CB4均置于開斷狀態(tài)，最后將電流電壓檢測組件設(shè)置在低電壓穿越測試組件與被測風(fēng)電機(jī)組連接的一端;步驟2，合上081，082，083，此時風(fēng)機(jī)在正常エ況下エ作，定義固定電抗器乂1的固定電抗值是X1，可控電抗器X2的電抗值是X2，此時調(diào)節(jié)可控電抗器X2使X2 = O. 25Xi ;然后合上開關(guān)CB4，同時斷開開關(guān)CB2，此狀態(tài)保持O. 625s ;其后，可控電抗器的電抗值隨時間變化，變化方式為
權(quán)利要求
1.ー種低電壓穿越系統(tǒng)，其特征在干，包括ー個含有可控電抗器的低電壓穿越測試組件，所述低電壓穿越測試組件一端設(shè)有電流電壓檢測組件，該基于可控電抗器的低電壓穿越系統(tǒng)還包括ー個上位機(jī)以及通過ー個功率變送器與上位機(jī)連接的控制觸發(fā)模塊；所述控制觸發(fā)模塊還分別與所述低電壓穿越測試組件和上位機(jī)連接；所述低電壓穿越測試組件包括ー個固定電抗器Xl以及分別與固定電抗器Xl兩端連接的控制斷路器CBl和控制斷路器CB3 ;所述固定電抗器Xl上還并聯(lián)ー控制斷路器CB2，并且該固定電抗器Xl與控制斷路器CB3連接的一端還通過一個控制斷路器CB4與一個可控電抗器X2 —端連接，所述可控電抗器X2另一端接地。
2.ー種低電壓穿越系統(tǒng)，其特征在于，包括ー個含有可控電抗器的低電壓穿越測試組件，所述低電壓穿越測試組件一端設(shè)有電流電壓檢測組件，該基于可控電抗器的低電壓穿越系統(tǒng)還包括ー個上位機(jī)以及通過ー個功率變送器與上位機(jī)連接的控制觸發(fā)模塊；所述控制觸發(fā)模塊還分別與所述低電壓穿越測試組件和上位機(jī)連接；所述低電壓穿越測試組件包括一個可控電抗器X3以及分別與可控電抗器X3兩端連接的控制斷路器CB5和控制斷路器CB7 ;所述可控電抗器X3上還并聯(lián)ー控制斷路器CB6，并且該可控電抗器X3與控制斷路器CB7連接的一端還通過一個控制斷路器CB8與ー個固定電抗器X4 —端連接，所述固定電抗器X4另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種基于可控電抗器的低電壓穿越系統(tǒng)，其特征在于，所述電流電壓檢測組件包括電網(wǎng)側(cè)電流互感器CT和電壓互感器PT ;所述電網(wǎng)側(cè)電流互感器CT以及電壓互感器PT分別與上述上位機(jī)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于可控電抗器的低電壓穿越系統(tǒng)，其特征在于，所述控制觸發(fā)模塊包括一個基于DSP的信號處理芯片；分別與信號處理芯片連接的同步電路、隔離及AD轉(zhuǎn)換電路以及驅(qū)動電路，所述信號處理芯片與上述上位機(jī)連接，所述驅(qū)動電路分別與可控電抗器X2、控制斷路器CB1、控制斷路器CB2、控制斷路器CB3以及控制斷路器CBl連接，所述同步電路與電壓互感器PT的輸出端連接；所述隔離及AD轉(zhuǎn)換電路與電壓互感器PT、電網(wǎng)側(cè)電流互感器CT以及功率變送器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種基于可控電抗器的低電壓穿越系統(tǒng)，其特征在于，所述控制觸發(fā)模塊包括一個基于DSP的信號處理芯片；分別與信號處理芯片連接的同步電路、隔離及AD轉(zhuǎn)換電路以及驅(qū)動電路，所述信號處理芯片與上述上位機(jī)連接，所述驅(qū)動電路與可控電抗器X3、控制斷路器CB5、控制斷路器CB6、控制斷路器CB7以及控制斷路器CB8連接，所述同步電路與電壓互感器PT的輸出端連接；所述隔離及AD轉(zhuǎn)換電路與電壓互感器PT、電網(wǎng)側(cè)電流互感器CT以及功率變送器連接。
6.一種權(quán)利要求I所述的低電壓穿越測試方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1，將低電壓穿越測試組件兩端分與風(fēng)電機(jī)組出ロ變壓器和被測風(fēng)電機(jī)組連接，即將低電壓穿越測試組件安置在風(fēng)電機(jī)組出ロ變壓器和被測風(fēng)電機(jī)組之間，并將控制斷路器CB1、CB2、CB3、CB4均置于開斷狀態(tài)，最后將電流電壓檢測組件設(shè)置在低電壓穿越測試組件與被測風(fēng)電機(jī)組連接的一端； 步驟2，合上CB1，CB2，CB3，此時風(fēng)機(jī)在正常エ況下工作，定義固定電抗器Xl的固定電抗值是X1，可控電抗器X2的電抗值是X2，此時調(diào)節(jié)可控電抗器X2使X2=O. 25Xi ;然后合上開關(guān)CB4，同時斷開開關(guān)CB2，此狀態(tài)保持O. 625s ;其后，可控電抗器的電抗值隨時間變化，變化方式為
7.—種權(quán)利要求I所述的低電壓穿越測試方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟1，將低電壓穿越測試組件兩端分與外部電網(wǎng)變壓器和風(fēng)電機(jī)組出ロ變壓器連接，即將低電壓穿越測試組件安置在外部電網(wǎng)變壓器和風(fēng)電機(jī)組出ロ變壓器之間，并將控制斷路器CB1、CB2、CB3、CB4均置于開斷狀態(tài)；最后將電流電壓檢測組件設(shè)置在低電壓穿越測試組件與風(fēng)電機(jī)組出ロ變壓器連接的一端； 步驟2首先合上CB1，CB2, CB3，此時風(fēng)機(jī)在正常エ況下工作，定義固定電抗器Xl的固定電抗值是X1，可控電抗器X2的電抗值是X2，此時調(diào)節(jié)可控電抗器X2使X2 = O. 25Xi ;然后合上開關(guān)CB4，同時斷開開關(guān)CB2，此狀態(tài)保持O. 625s ;其后，可控電抗器的電抗值隨時間變化，變化方式力
8.—種權(quán)利要求2所述的低電壓穿越測試方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟1，將低電壓穿越測試組件兩端分與風(fēng)電機(jī)組出ロ變壓器和被測風(fēng)電機(jī)組連接，即將低電壓穿越測試組件安置在風(fēng)電機(jī)組出ロ變壓器和被測風(fēng)電機(jī)組之間，并將控制斷路器CB5、CB6、CB7、CB8均置于開斷狀態(tài)；最后將電流電壓檢測組件設(shè)置在低電壓穿越測試組件與被測風(fēng)電機(jī)組連接的一端； 步驟2，合上CB5，CB6，CB7，此時風(fēng)機(jī)在正常エ況下工作，定義固定電抗器X4的固定電抗值是X4，可控電抗器X3的電抗值是X3,此時調(diào)節(jié)可控電抗器X3使X3=4X4 ;然后合上開關(guān)CB8，同時斷開開關(guān)CB6，此狀態(tài)保持O. 625s ;其后，可控電抗器的電抗值隨時間變化，變化方式為
9.一種權(quán)利要求2所述的低電壓穿越測試方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟1，將低電壓穿越測試組件兩端分與外部電網(wǎng)變壓器和風(fēng)電機(jī)組出ロ變壓器連接，即將低電壓穿越測試組件安置在外部電網(wǎng)變壓器和風(fēng)電機(jī)組出口變壓器之間，并將控制斷路器CB5、CB6、CB7、CB8均置于開斷狀態(tài)；最后將電流電壓檢測組件設(shè)置在低電壓穿越測試組件與風(fēng)電機(jī)組出ロ變壓器連接的一端； 步驟2，合上CB5，CB6，CB7，此時風(fēng)機(jī)在正常エ況下工作，定義固定電抗器X4的固定電抗值是X4，可控電抗器X3的電抗值是X3,此時調(diào)節(jié)可控電抗器X3使X3=4X4 ;然后合上開關(guān)CB8，同時斷開開關(guān)CB6，此狀態(tài)保持O. 625s ;其后，可控電抗器的電抗值隨時間變化，變化方式為
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低電壓穿越系統(tǒng)，包括一個含有可控電抗器的低電壓穿越測試組件，低電壓穿越測試組件一端設(shè)有電流電壓檢測組件，還包括一個上位機(jī)以及通過功率變送器與上位機(jī)連接的控制觸發(fā)模塊；控制觸發(fā)模塊還分別與低電壓穿越測試組件和上位機(jī)連接；低電壓穿越測試組件包括一個固定電抗器X1以及分別與固定電抗器X1兩端連接的控制斷路器CB1和控制斷路器CB3；固定電抗器X1上還并聯(lián)一控制斷路器CB2，該固定電抗器X1與控制斷路器CB3連接的一端還通過一個控制斷路器CB4與一個可控電抗器X2一端連接，可控電抗器X2另一端接地。本發(fā)明接線方式簡單，測試操作簡單，節(jié)省工時，效率高，適用于風(fēng)電場風(fēng)機(jī)低電壓穿越能力檢測。
文檔編號H02J3/38GK102664428SQ20121016666
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者何桂林, 宋鵬, 張晨萌, 王勁松, 田翠華, 白愷, 袁佳歆, 邢海瀛 申請人:華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 武漢大學(xué), 武漢海澳電氣有限公司