[发明专利]风力发电机组低电压穿越检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术，尤其涉及风力发电机组低电压穿越检测系统及方法。

背景技术

随着风电技术的不断发展，风机装机容量不断增加，风电在电力系统中的地位逐步提高。与此同时，各国电网公司都相继对风电机组的并网提出了更严格的技术要求，这是因为：当风电装机容量较小时，风电场的运行对电力系统稳定性的影响可以不予考虑；但随着风电装机容量越来越大，风电在电力系统中所占比例逐年增加时，风电场的运行对系统稳定性的影响逐渐变得不容忽视。因此，为了维持电力系统的稳定运行，除要求提高风电机组自身的技术水平外，还要求风电机组满足更严格的并网技术要求。而并网技术要求的其中关键一项即为低电压穿越(low voltage ride-though，LVRT)能力。低电压穿越(LVRT)能力是指风机并网点电压跌落的时候，风机能够保持并网，甚至能给电网提供部分无功功率，支持电网电压恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间。

为了确保风力发电机组满足并网要求的低电压穿越能力，在风机正式并网前均会对风机的低电压穿越能力进行检测。目前通常的检测方法为在电网与风机之间串联低电压穿越测试设备，通过该设备来制造低电压跌落，从而检测风力发电机是否具备低电压穿越能力。虽然这种方法可以进行低电压穿越测试，但是其必须将低电压穿越检测设备串联在电网与风机之间，因而需要得到电网公司的许可。此外，即使得到电网公司许可，由于在实际应用中，风力发电机组的吊装与电网建设并不同步，如果电网建设较慢，则需要等到电网建设完成之后才能对风力发电机组进行低电压穿越能力实验，以确定风力发电机组是否满足并网要求的低电压穿越能力，从而延长了风电建设项目完成的时间，降低了工作效率。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述问题，提供一种了风力发电机组低电压穿越检测系统，其在不使用电网的前提下即可进行风机低电压穿越能力测试，从而不仅可在出厂前测试风机的低电压穿越性能，还缩短了风电建设项目的完成时间。

此外，本发明还提供了一种风力发电机组低电压穿越检测方法，采用该方法可在不使用电网的前提下进行风机低电压穿越测试，从而不仅可在出厂前测试风机的低电压穿越性能，还缩短了风电建设项目的完成时间。

为此，本发明提供了一种风力发电机组低电压穿越检测系统，其包括电网模拟装置、模拟负载、电压跌落控制单元以及检测单元，所述电网模拟装置用于模拟电网电压，所述模拟负载用于模拟电网负载，所述电网模拟装置和被测试的风力发电机组共同向模拟负载供电，所述电压跌落控制单元连接在电网模拟装置和被测试风力发电机组之间，用于使电网模拟装置输出电压产生电压跌落，所述检测单元分别与所述电网模拟装置和被测试风力发电机组连接，用于检测所述被测试风力发电机组的低电压穿越性能。

其中，所述电压跌落控制单元包括电压跌落模块和控制模块，所述控制模块用于控制所述电压跌落模块的开关以及电压跌落时间。

其中，所述控制模块可控制所述电压跌落模块产生三相跌落、双相跌落和单相跌落。

其中，所述电压跌落模块包括限流阻抗器和短路阻抗器，所述限流阻抗器连接在电网模拟装置和被测试风力发电机组之间，所述短路阻抗器一端连接在于所述限流阻抗器和被测试风力发电机组之间，另一端接地。

其中，所述电网模拟装置为柴油发电机组。

其中，所述检测单元还用于检测所述电网模拟装置和风力发电机组的输出功率。

此外，本发明还提供了一种风力发电机组低电压穿越检测方法，其包括下述步骤：1)用电网模拟装置模拟电网电压，并向模拟负载供电；2)使风力发电机组与所述电网模拟装置并网，并与电网模拟装置共同向模拟负载供电；3)控制电压跌落模块产生电压跌落，并检测风力发电机组是否具备低电压穿越能力。

其中，在所述步骤1)之前还包括下述步骤：将所述电压跌落模块旁路。

其中，所述电网模拟装置为柴油发电机组。

本发明具有如下有益效果：

本发明提供的风力发电机组低电压穿越检测系统，由于使用电网模拟装置来模拟真实电网，因此在进行风机低电压穿越测试时，不必再使用电网即可检测风机的低电压穿越性能，从而在风机出厂前即可完成低电压穿越测试。此外，由于在出厂前已经完成相关测试，因而在风电建设项目，可不再进行相关测试，缩短了风电建设项目的完成时间。