[实用新型]一种风电机组高电压穿越测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风电场测试领域，具体涉及一种风电机组高电压穿越测试系统。

背景技术

风电产业发展迅速，风电的电网穿透率越来越高，风电与电网相互影响日趋显现。2010年以来，由于风电场/风电机组不具备低电压穿越(Low Voltage Ride Through，LVRT)能力，发生了多起风电大规模脱网事故，给电力系统的安全稳定运行带来了巨大的挑战。2011年以来，多数风电场/风电机组已具备了低电压穿越能力，然而2012年以来的几起风电脱网事故表明，风电场/风电机组不具备高电压穿越能力（High Voltage Ride Through，HVRT）是风电机组脱网的主要原因之一。例如2012年华北地区某风电场电网发生三相短时短路故障，具备低电压穿越能力的风电机组成功“穿越”低电压穿越故障不脱网连续运行，而在随后的电网电压恢复过程中，由于电力系统内部无功补偿装置不具备快速自投切功能，其在电网电压跌落期间为系统提供了大量无功支撑，然而当故障切除后，系统无功补偿装置未能及时调节或切除，造成局部电网无功过剩，电网发生了过电压短时故障，使的大量成功“穿越”低电压穿越故障因电网短时高电压故障而切除，脱网机组甚至超过了低电压穿越过程中的机组数量。类似事故在2013年已发生了多起，严重影响了电力系统的安全稳定运行。

随着风力发电装机容量的不断扩大和并网准则的进一步完善，具有HRVT能力也会逐渐成为对风电场的必然要求。德国E.ON的风电并网准则已对风电机组的HVRT能力提出了要求,要求当电网电压升至额定电压的120%时，风电机组应能保持长期不脱网运行，且要求风电机组在高电压情况下吸收一定量的无功功率。澳大利亚则率先制定了真正意义上的风电机组HVRT技术规范，要求当电网电压骤升至额定电压的130%时，风电机组应维持60ms不脱网，并提供足够大的故障恢复电流。目前我国相关的风电场/风电机组高电压穿越标准也已启动。

因此，为保障大规模风电接入后的电力系统安全稳定运行，亟需开展风电场/风电机组高电压穿越能力测试，而研制能够真实模拟电网高电压特性的高电压穿越测试装置则是重中之重。实用新型专利《移动式风电机组高低电压穿越测试装置》专利号为：201220255118.5，虽提供了一种电网高电压模拟方案，其通过变压器副边绕组抽头跳变实现风电机组机端电压的上升，但该方法所产生的高电压波形，其电压上升速率过快，且无法模拟实际电网过电压过程中的相角与电能质量变化情况，不适合风电机组高电压能力的测试要求。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种风电机组高电压穿越测试系统：

包括串接于被测风电机组与电网之间的电网高电压发生装置，所述高电压发生装置包括感抗X1、容抗X2、开关K1和开关K2，所述感抗X1与所述开关K1并联后接入所述被测风电机组与电网之间，所述高电压发生装置与所述被测风电机组的连接点处经过串联的所述开关K2和容抗X2接地；

测试过程中所述开关K1断开，所述开关K2闭合。

本实用新型提供的第一优选实施例中：所述高电压发生装置投入测试之前，所述开关K1闭合，所述开关K2断开；

启动测试时，先断开所述开关K1，然后闭合所述开关K2；

结束测试时，先断开所述开关K2，然后闭合所述开关K1。

本实用新型提供的第二优选实施例中：所述感抗X1采用干式空心电抗器、干式铁心电抗器、油浸铁心电抗器、油浸空心电抗器、夹持式干式空心电抗器、绕包式干式空心电抗器或水泥电抗器，品质因数X/R不小于10。

本实用新型提供的第三优选实施例中：所述容抗X2采用机械投切电容器组、晶闸管投切电容器组或静止无功发生器；

所述容抗X2采用星型接法或者三角型接法；

所述容抗X2的每相包括串联的阻尼电阻、平波电抗和无功支持电容器，三相中的任意一相与其它两相的连接点处设置隔离开关K3和K4，所述隔离开关K3、K4都闭合或断开时，所述高电压发生装置与所述被测风电机组的连接点三相电压平衡抬升，所述隔离开关K3、K4一支闭合另外一支断开时，所述高电压发生装置与所述被测风电机组的连接点三相电压不平衡抬升。

本实用新型提供的第四优选实施例中：通过设置不同的感抗与容抗参数匹配实现所述高电压发生装置与所述被测风电机组的连接点不同幅度的电压上升，感抗X1与容抗X2的参数选择使所述高电压发生装置与所述被测风电机组的连接点电压在107%Un-163%Un范围内有14种不同电压幅度的高电压波形；