[发明专利]新能源一体化并网测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及新能源领域，具体涉及光伏电站和风电机组的并网检测技术，特别是新能源一体化并网测试装置。

背景技术

近年来，中国风力发电、光伏发电产业发展迅速，装机容量连年快速增长。例如，2010年，风电机组新增12904台，装机容量18.93GW，同比增长73.3%，累计装机容量达44.733GW，超过美国居世界第一位，有三家风电设备生产企业进入世界十强。2011年，中国光伏产品产能30GW，占全球产能60%，有数家世界十大光伏企业都来自中国。目前，中国国家能源局公布了中国可再生能源发展的“十二五”规划目标，到2015年，风电并网装机容量将达到100GW，年产能量1900亿千瓦时；光伏发电装机容量将达到21GW，年产能量250亿千瓦时。

伴随着中国风电和光伏产业迅速发展的同时，问题也是频频出现，目前中国已有多个风电场多次发生了大规模风机脱网事件，给电力系统安全稳定运行带来巨大威胁。同样由于太阳能光伏发电属于能量密度低、稳定差，调节能力差的能源，发电量受天气及地域的影响较大，并网发电后会对电网安全，稳定，经济运行以及电网的供电质量造成一定影响。归其原因，发电设备除了不具备高、低电压穿越能力外，对电网适应性能力差也是其重要原因。因此，并网设备只有同时具备低电压穿越、高电压穿越以及电网适应性能力，才能与大电网和谐共处，才能真正从技术上解决大规模风电、光伏并网问题。

目前，中国已经重视了此问题，针对光伏行业国家电网公司于2011年相继颁布了Q／GDW617-2011《光伏电站接入电网技术规定》和Q／GDW618-2011《光伏电站接入电网测试规程》两项企业标准，同时国家也颁布了国标GB/T19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》，明确了光伏电站开展低电压穿越测试、电压适应性和频率适应性测试的要求；针对风电行业国家也颁布了国标GB/T19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》，同时能源行业标准《风力发电机组电网适应性测试规程》也已挂网征求意见，要求对并网系统进行低电压穿越能力、电网适应性(包括电压适应性、频率适应性、三相电压不平衡适应性、闪变适应性和谐波电压适应性)能力测试，同时还要满足电能质量要求和并网的技术要求。为此就需要通过专门的设备来模拟电网的实际情况来测试并网系统。

例如，申请号201210177538.0的专利文献公开了一种移动式风电机组高低电压穿越测试装置，可同时适用于高压系统和低压系统测试，所述测试装置串联在风电机组和电网之间，主要包括输入断路器、电压调节单元、旁路断路器和输出断路器，采用变压器副边多抽头调压形式、晶闸管高速切换控制以及车载集装箱结构，通过控制晶闸管通断来改变变压器输出电压，实现对被测风电机组不同电压等级故障的模拟测试。该发明能够同时完成高低电压穿越测试试验，装置集成度高，可靠性高，经济技术指标最高；能够适用于各种类型风机测试，满足中国以及欧美各国高低电压穿越试验标准，适用范围广；采用车载集装箱结构，模块化设计，运输方便，测试灵活。

申请号201010206913.0的专利文献公开了一种风力发电机组电网适应性测试装置，包括基于功率半导体开关器件构建的变流器，该变流器输入端连接三相电源、输出端连接风力发电机组。该发明的风力发电机组电网适应性测试装置采用基于功率半导体开关器件构建的变流器，功率密度大，体积小、成本低，并且能够承受电网故障实验期间风力发电机组造成的大部分动态冲击，从而缓解实验系统对电网容量的要求；能够实现电压、频率的无级调节，从而可方便、灵活地模拟各类电网故障，扩展测试范围，丰富测试数据，缩减实验周期；还能够在电网故障测试前模拟电网电压的各种初始状态，从而实现完整测试风力发电机组在电网各种状态下发生故障时的数据。

上述专利一文献所公开的测试装置只是单独针对风电机组高低电压穿越测试，而专利二文献所公开的测试装置也只是单独针对风电机组电网适应性测试，还有其他公开的并网测试装置专利全都是针对某一方面进行测试，不仅将高低电压穿越测试和电网适应性测试分开成两套装置，而且对于应用领域(风力发电、光伏电站或其他并网发电装置)也做了区分，其应用单一，例如，对于既有风电又有光伏的用户，就需要购买四套装置才能完成所有的测试，其投资成本高、占地面积大，同时造成了资源的浪费。

发明内容