[发明专利]一种风电机组低电压穿越仿真系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体地，涉及一种风电机组低电压穿越仿真系统及其 使用方法。

背景技术

随着并网风电场规模的扩大和数量的增多，电力系统的电压稳定问题逐渐凸显。《风 电场接入电网技术规定》(GB/T19963-2011)中规定了风电机组的低电压穿越能力，即当 电力系统事故或扰动引起并网点电压跌落时，在一定的电压跌落范围和时间间隔内(如图 1所示的电压曲线的上方区域)，风电机组/风电场能够保证不脱网连续运行。

然而，目前电网的风机技术水平良莠不齐，很多风机的低电压穿越能力不能严格达到 上述要求，对于不满足要求的风机需要进行技术改造后并网。

很多风电机组内部出厂时就配备了一定容量的电容器，以达到提供无功功率的作用， 电容器的无功功率与电压关系密切，当电网电压在额定值附近时，电容器能够发挥无功补 偿的作用，但当电网电压较低时，其效果离预期要求差距较大。但电容器补偿是无源补偿， 当电网遭遇电压失稳时，电容器所能提供的无功功率大大缩水，对低电压穿越能力的提高 效果甚微。

中国专利申请号为201220369009.6的专利方案公开了一种用于风电场的快速复合无功 补偿器，该方案通过在母线上连接静止无功发生器SVG来辅助风电场实现低电压穿越。实 际上，电力系统是一个复杂的动态系统，风电机组低电压穿越能力的考验是一个复杂的动 态过程，是否需要加装SVG，以及SVG输出容量为多少才能辅助风电场实现低电压穿越均 是未知的，需要对动态过程进行严格的数学仿真才能验证。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种风电机组低电压穿越仿真系统及其使用方法， 以提供一种通过仿真验证真实风电机组是否需要加装SVG以及SVG输出容量为多少才能 达到提升低电压穿越能力的系统和方法。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种风电机组低电压穿越仿真系统，包括：

一利用实时数字仿真仪RTDS建立的仿真电力系统，该仿真电力系统用于仿真一风电 机组通过变压器、交流母线和输电线路后并入电网，其中所述输电线路上具有一短路故障 点，一接地电阻连接至该短路故障点；

一静止无功发生器SVG，连接到所述仿真电力系统中的交流母线上。

相应的，本发明还提供上述风电机组低电压穿越仿真系统的使用方法，包括：

利用实时数字仿真仪RTDS调整所述仿真电力系统，以仿真一真实电力系统；

通过调整所述仿真电力系统中接地电阻的阻值，使所述仿真电力系统中的输电线路电 压降落，以仿真所述真实电力系统的并网电压跌落；

通过所述RTDS判断所述输电线路的电压跌落情况是否满足预设要求；

若否，则调整静止无功发生器SVG的输出容量，直到通过所述RTDS判断所述输电线 路的电压跌落情况满足所述预设要求。

借助于上述技术方案，本发明将物理设备SVG与RTDS搭建的仿真电力系统组合在一 起形成了一个混合仿真系统，发挥了RTDS设备强大的数字仿真能力，能够模拟真实的复 杂电力系统及其发生的故障，营造出不同的故障电压降落，使仿真环境与真实电力系统高 度一致，可以在不影响真实电力系统运行的情况下，检验其低电压穿越能力，确定是否需 要加装SVG以辅助其提升低电压穿越能力，以及确定所需的SVG设备输出容量，从而为在 真实电力系统中加装SVG以提升低电压穿越能力提供可靠的依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图 获得其他的附图。

图1是本发明提供的国标规定风电场低电压穿越要求示意图；

图2是本发明提供的风电机组低电压穿越仿真系统的结构示意图；

图3是本发明提供的风电机组低电压穿越仿真系统的使用方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地 描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都属于本发明保护的范围。