[发明专利]一种风电机组低电压穿越测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及测试系统，具体涉及一种风电机组低电压穿越测试系统。

背景技术

中国风电产业发展迅速，随着风电规模的不断扩大，风电与电网相互影响日趋显现。当电网发生瞬时故障时，如果风电机组不具备低电压穿越功能将导致区域电网中所有的风电机组全部退出运行，这样将破坏电网的有功功率平衡，在风电装机比重大的电网中甚至会发生电网崩溃。具有低电压穿越能力的风电机组组成的大规模风电场，在电网发生瞬间短路故障时能够继续提供功率支持，这将对中国整个电网，尤其是风电装机比例较大的地区电网具有十分重要的意义。

欧美风电发达国家的并网导则对并网型风电机组低电压穿越功能都有明确规定。中国即将颁布的有关风电场接入电网技术规定国家标准对风电机压低电压穿越功能有明确的要求。目前，中国国内几十家风电机组制造企业设计和生产了百余种型号的风电机组，并且每年都推出几十种新型风电机组。由于风电机组市场需求量大，出厂的大多数风电机组没有低电压穿越功能，宣称有低电压穿越功能的风电机组大多没有经过现场检测。因此，在我国需要开展风电机组低电压穿越能力检测。

IEC(国际电工委员会)已经颁布的风电机组测试的国际标准(IEC 61400-21：2008)对于风电机组低电压穿越测试系统和方法原理进行了规定，如图1所示，其中电抗A为限流电抗器，电抗B为短路电抗器，开关1为电抗A的旁路开关，开关2为短路开关。为了开展风电机组低电压穿越测试，急需研发符合IEC61400-21标准的可移动式风电机组低电压穿越测试系统。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种风电机组低电压穿越测试系统，符合IEC61400-21标准，可以实现不同程度和不同类型的电压跌落，能满足所有国家对风电机组低电压穿越测试要求。测试系统为可移动的、适应于所有风电场已运行风电机组进行低电压穿越特性测试的检测系统，安全稳定性高。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

所述测试系统包括电压跌落系统、就地测量系统、远方监控系统和就地控制系统；所述就地测量系统与所述远方监控系统双向连接，所述远方监控系统与所述就地控制系统双向连接，所述就地控制系统与所述电压跌落系统双向连接，所述电压跌落系统与所述就地测量系统单向连接，所述就地测量系统与所述就地控制系统双向连接。

所述电压跌落系统包括3个集装箱，所述集装箱均安装取暖和空调设施，所述其中两个集装箱分别安装一个电抗器组合，另一个安装开关柜组合。

所述开关柜为依次设置的7个气体绝缘开关柜，其中第1和第2开关柜用电网侧进线，第3和第5开关柜设置有电感互感器，第1和第7内分别安装保护装置，第7开关柜为所述风电机组侧保护开关。

所述电抗器组合为多抽头电抗器，所述抽头有外部连接抽头和短路抽头。

所述一个电抗器组合包括15个电抗器A，其中每相由5个所述电抗器A组成；所述电抗器A的参数为：额定阻抗值R1n为300Ω，通过调节分接头，实现40％R1n、50％R1n、60％R1n、80％R1n、90％R1n和110％R1n不同阻抗值。电抗器A参数如表1：

表1电抗器A参数表

所述其中另一个电抗器组合包括9个电抗器B，其中每相由3个所述电抗器B组成，所述电抗器B的参数为：额定阻抗值R2n为600Ω，通过调节分接头，可以实现40％R2n、50％R2n、60％R2n、80％R2n、90％R2n和110％R2n等不同阻抗值。电抗器B参数如表2：

表2电抗器B参数表

任意调节2个电抗器组合的阻抗值得到不同的组合方式，实现不同幅度的电压跌落，电抗器组合具体见表3：

表3电抗器组合方式表

1)通过调节电抗器A和电抗器B的阻抗值，试验时在测试系统风电机组侧可以实现0～90％Un范围内任意电压跌落(制造短路故障)，误差小于1％Un；

2)短路故障持续时间在100ms～10000ms范围内可随意设定；

3)从正常运行到短路故障在1ms之内实现；

4)从短路故障到正常运行在1ms之内实现；

5)在测试期间同时记录测试数据包括：电抗器A两侧三相电压数据，流过开关1、开关3、开关4的三相电流数据。

所述集装箱上设有带电缆穿孔的电缆固定密封接头。

所述电缆固定密封接头固定于所述集装箱底部。