[实用新型]一种用于测量风力发电机的电压跌落模拟发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于测量风力发电机的电压跌落模拟发生器。

背景技术

随着我国风电装机容量的逐渐增大，发电机与电网之间的相互影响也越来越大，特别是双馈风力发电机组电网与发电机之间的关系更为敏感。双馈风力发电技术是目前应用最广泛的风力发电技术。双馈感应电机是一种绕线式异步电机，其中发电机定子直接与电网相连，转子侧通过背靠背变换器与电网相连。而电网电压的突然跌落会在定子绕组中造成很大的冲击电流，并且由于发电机定子转子之间的电磁耦合关系，电网电压的跌落同样会导致转子侧过流现象。

对于风电容量比例较高的电网，当电网电压发生跌落时，如果此时风电机组与电网解列，有可能造成电网电压和频率的崩溃，给工业生产造成巨大的损失。因此，风机在电网故障情况下的运行能力显得极为重要。新的电网运行准则要求并网型风电机组在电网故障下一定时间内不能脱网，必须具备一定的低电压穿越能力，即，如果在电网出现跌落时，风力发电机组仍然能够持续运行并且不脱网称为低电压穿越（LVRT）。但由于电网故障的不可操作性，为测试风电机组在电网电压跌落时的穿越能力，需要有专门的电压跌落模拟发生设备用于产生风机可能遇到的各种电压跌落。

我国的低电压穿越标准规定，当电网电压跌落在额定电压的20%～90%时，风电机组在0.625s内能够持续并网运行。为了推进低电压穿越测试标准的实施，促进风电机组低电压穿越运行能力的提高，增强风电大规模接入情形下电网的安全可靠水平，需要研制低电压穿越测试装置测试风电机组的低电压穿越能力。用于测试风力发电机组低电压穿越测试的装置通常称为电压跌落发生装置(LVRT测试装置)。

目前风力发电系统用于测量风力发电机的电压跌落模拟发生器方案有基于阻抗形式、基于变压器形式和基于电力电子变换技术等三种形式。基于变压器形式的装置体积和重量很大，不便携带。基于电力电子变换形式的装置，受器件功率的制约，一般局限于实验室和小功率范围内使用。基于阻抗形式实现的LVRT测试装置结构简单，实现方便，但是不能实现风力发电系统无功功率补偿等功能，而且当负载变化时，阻抗的匹配关系也发生变化，使电压跌落深度难以控制。

发明内容

本实用新型提供了一种用于测量风力发电机的电压跌落模拟发生器，采用阻抗形式实现大功率低电压试验环境，当阻抗匹配关系随试验负载变化而变化时，也能够精确控制电压跌落深度。

为了实现上述目的，本实用新型是这样实现的：一种用于测量风力发电机的电压跌落模拟发生器，该电压跌落模拟发生器包括串联电抗器和并联电抗器，其特征在于所述串联电抗器的一端通过电网侧断路器与电网连接，所述串联电抗器的另一端通过风电侧断路器与风力发电机连接，串联电抗器与旁路断路器并联，所述串联电抗器的另一端还通过分压侧断路器与并联电抗器连接，串联电抗器、并联电抗器与被测风电机组的连接点即为该电压跌落模拟发生器的测试点，所述串联电抗器组和并联电抗器组均为可调电抗器。所述串联电抗器由可调电抗器和小幅度可调电抗器串联连接而成，所述小幅度可调电抗器设有若干个档位抽头。所述可调电抗器为可调电感量电抗器，所述可调电感量电抗器设有多个具有不同阻抗值的外接端子，在各个外接端子之间连接有交流接触器。

本发明的有益效果如下：

根据试验所需不同的电压跌落深度，任意组合可调电抗器上具有不同阻抗值的端子，控制相应的交流接触器组的导通的方式，得到所需的串联电抗器和并联电抗器组组合参数；

为解决电网系统阻抗对测试点电压的影响，造成偏离预设的电压跌落数值的问题。本装置将可调电抗器和小范围可调电抗器串联构成串联电抗器组，小范围可调电抗器设有若干个档位抽头，通过对小范围可调电抗器上的抽头短接，修正因系统阻抗变动而造成的电压跌落数值偏离问题。

附图说明

图1是本实用新型的电路示意图。

图2是可调电抗器的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。