[发明专利]一种风电机组低电压穿越测试设备的控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种风电机组低电压穿越测试设备的控制系统及其控制方法。

背景技术

当前我国的风力发电已经进入了一个大规模发展阶段，为保证电力系统安全稳定运行，要求并网运行的风电机组必须具备低电压穿越能力，即在电网发生一定程度的扰动或故障时，风电机组仍能够保持并网运行，避免大面积脱网对电网造成冲击。IEC标准推荐采用基于阻抗分压原理的断路器投切电抗器式电压跌落装置，在风电机组并网点实际产生电压跌落，检测风电机组的低电压穿越能力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种风电机组低电压穿越控制系统及其控制方法，用于控制电压跌落发生装置，在风电场对风电机组进行低电压穿越能力测试。

本发明提供的一种风电机组低电压穿越测试设备的控制系统，所述测试设备为电压跌落装置，包括开关柜和电抗器；其改进之处在于，所述控制系统包括数据采集系统、监控系统和中央处理系统；所述中央处理系统分别与所述数据采集系统和监控系统连接。

其中，所述监控系统包括就地监控系统和远程监控系统；所述就地监控系统和远程监控系统分别与所述中央处理系统连接。

其中，所述就地监控系统包括安全链系统、状态信号指示系统和电抗器测温系统；

所述安全链系统用于断开所述控制系统与电网间的供电开关；

所述状态信号指示系统用于判断所述测试设备的运行状态；

所述电抗器测温系统通过3路红外线测温探头实时监测电抗器的温度。

其中，所述状态信号指示系统通过判断开关柜组合中开关的分合位置，确定测试设备的运行状态；所述测试设备的运行状态包括进集装箱操作状态、风机准备并网状态、风机并网发电状态和系统紧急停止状态。

其中，所述远程监控系统通过服务器和液晶屏实现对风电机组的监测；

所述液晶屏实时显示电网电压二次值、风电机组的机端电压二次值和电抗器的实时温度；

当安全出现故障时，所述液晶屏弹出紧急事项报警框，警示操作人员立即停止试验，进行安全检查。

其中，所述数据采集系统包括数据采集、数据存储与导出、数据分析与输出功能；

所述数据采集系统采集风电机组的电气量与状态量，并传给所述中央处理系统。

其中，所述中央处理系统根据从所述数据采集系统和所述监控系统得到的数据进行运算处理与逻辑控制，并与远程监控系统进行测试数据及三遥信息的交互传输。

其中，中央处理系统的逻辑包括进集装箱操作控制逻辑、风电机组准备并网控制逻辑、风电机组并网控制逻辑和启动电压跌落测试控制逻辑；

所述中央处理系统依据设定参数，判断所述测试设备的状态，通过逻辑控制将所述测试设备调整至风电机组电压跌落的状态。

其中，所述中央处理系统包括智能控制器；所述智能控制器采用Renesas公司工业级32位总线微控制器。

本发明基于另一目的提供的一种风电机组低电压穿越测试设备控制系统的控制方法，其改进之处在于，

进行测试时，所述中央处理系统控制开关柜组合，通过控制断路器实现限流电抗器与短路电抗器的投入与退出，将风电机组的状态改为电压跌落的状态，并通过所述就地监控系统监控开关柜组合的运行状态、电抗器实时温度、安全链系统状态和状态信号指示，并将监控的数据传给所述中央处理系统；所述数据采集系统采集风电机组的测试数据并传给所述中央处理系统，通过数据分析，判断风电机组是否具备低电压穿越能力。

其中，所述中央处理系统控制开关柜组合的过程中，中央处理系统先判断测试设备的状态，通过逻辑控制，将风电机组状态调整为电压跌落状态。

其中，所述测试设备状态分为进集装箱操作状态、风机准备并网状态、风机并网发电状态和系统紧急停止状态。

其中，所述逻辑控制包括：

对于进集装箱操作控制逻辑：

断开断路器CB3、CB2和CB1；

断开隔离刀闸S2和S1；

闭合接地刀闸G2和G1；且

闭合断路器CB2和CB1；

对于风电机组准备并网控制逻辑：

断开接地刀闸G2和G1；

断开断路器CB3、CB2和CB1；

闭合隔离刀闸S2和S1；且

闭合断路器CB2；

对于风电机组并网控制逻辑：

断开断路器CB3；且

闭合断路器CB1；

对于启动电压跌落控制逻辑：

延时启动测试时间t1；