[发明专利]风电机组调相运行能力测试方法及系统

说明书

本发明涉及一种风电机组调相运行能力测试方法与系统，风机调相运行能力包括进相运行与滞相运行能力。测试方法是通过投切本场站安装的动态无功补偿装置产生电压扰动，进而测试具备调相运行能力的风电机组对电压扰动的响应时间、响应幅度。测试系统包括电压\电流采集终端、基于Labview的数据记录与分析系统，该系统能够同时测试多台风电机组调相运行状况，比对各机组调相运行动作时序及动作幅度，自动生成测试报告。风电机组调相运行能力测试方法与系统具有测试效率高、测试准确度高的优点，对推广风电机组调相运行，发挥风电场无功调节能力具有良好促进作用。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，具体地，涉及一种风电机组调相运行能力测试方法及系统。

背景技术

国标《风电场接入电力系统技术规定》（GB/T 19963-2011）明确规定风电场的无功电源包括风电机组及风电场无功补偿装置，风电场要充分利用风电机组的无功容量及其调节能力；当风电机组的无功容量不能满足系统电压调节需要时，应在风电场集中加装适当容量的无功补偿装置，必要时加装动态无功补偿装置。基于此标准，各家风电场均配置了动态无功补偿装置，实际运行中由于动态无功补偿装置故障率高，为风电场日常运维带来了诸多不便，不但影响并网点调压效果，而且消耗大量风电场站用电量。因而，充分利用风电机组的无功容量及其调节能力的重要性愈发凸显。

早期并网的风电场主要采用恒速异步风力发电机，在向电网输出有功的同时吸收电网无功，不具备电压控制能力，且会引起区域电压降落，随着风电技术的发展，变速恒频双馈风电机组逐渐成为新建风电场的主流机型，这类风电机组能够实现变速恒频及输出有功、无功的解耦控制，可按系统运行方式要求及采用的控制策略吸收或发出无功，一定程度上可参与接入地区的电压控制。因此，对大规模集中式并网风电场开展技术改造，开发风电机组无功调节潜力成为解决上述问题的新思路。

目前，由于风电投资商缺少协同，电网运营商对风电场技术平台尚未进行统一协调，风电场建成投运后，无功运行成为一大盲点，风电机组和风电场内的无功补偿装置不能实现联合调节无功能力。相关测试单位在参与并网风电场开展技术改造时，对场站无功调节能力尚无标准的测试方法。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种风电机组调相运行能力测试方法及系统，以实现测试并验证场站内同时测试的多台风机无功分配情况及无功调节同时性，获取风电机组调相运行对风电场电压的控制能力的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种风电机组调相运行能力测试方法，包括

调节风电机组并网电压至100%额定电压的步骤；

通过在风电场并网点处和风电机组变流器出口侧布置测量点,同时通过测试终端采集风电场内所有风电机组电压和电流，根据下式得出风电场并网点无功电压的步骤，

，

式中：为无功电压变动量，为无功功率的变化量，为风电场并网母线侧的短路容量；

并通过AVC系统分别计算出具体无功补偿装置所需投切的无功容量的步骤，

根据所需投切的无功容量投切装设于风电场内的动态无功补偿装置造成风电场内电压波动，并采集电压波动前后风电机组无功出力变化情况的步骤；

根据风电机组无功出力变化情况得出无功电压，即可验证风电场内同时测试的多台风机无功分配情况及无功调节同时性，最终获得风电机组调相运行对风电场电压的控制能力的步骤。

优选的，所述电压波动包括5%电压上阶跃扰动与5%电压下阶跃扰动。

优选的，所述5%电压上阶跃扰动是通过投入动态无功补偿装置相应容量的容性无功功率来实现，所述5%下阶跃扰动是通过投入动态无功补偿装置相应容量的感性无功功率实现。