[发明专利]一种风电机组变桨系统高电压穿越能力的评估方法及系统

说明书

本发明提供了一种风电机组变桨系统高电压穿越能力的评估方法及系统，包括：对变桨系统内相关元器件的耐压能力进行资料审核，判断相关元器件是否可在不小于阈值电压情况下工作时间不小于阈值时间，若是，则进行下一步，若否，则评估不合格，终止评估；在不小于阈值电压下对变桨系统进行交互信号校核，判断是否能产生正常交互信号，若是，则进行下一步，若否，则评估不合格，终止评估；对变桨系统进行高电压穿越性能平台测试，判断测试过程中是否会出现顺桨或无法正常工作的情况，若是，评估不合格，若否，评估合格；本发明通过资料审核和工厂测试对风电机组变桨系统高电压穿越能力进行综合评估，节省了人力物力，缩短评估周期，评估结果可信度好。

技术领域

本发明涉及新能源接入与控制技术领域，具体涉及一种风电机组变桨系统高电压穿越能力的评估方法及系统。

背景技术

近年来，高比例风电并网运行给电力系统安全稳定运行带来了巨大挑战。多起大规模风电脱网事故表明，在低电压故障恢复过程中往往会伴随高电压的出现。风电场实际运行中也可能出现谐振过电压、操作过电压等电压的问题。此外，随着高压直流输电项目逐步投入运行，在大容量直流输入送端电网，特高压直流输电系统存在着换相失败与直流闭锁的风险，直流系统故障后未及时退出的滤波器会向电网注入大量无功，造成送端换流站近区暂态电压骤升。若短期内故障恢复，而此时滤波器由于故障切除而未能及时投入，有可能产生瞬时电压骤降及电压波动，临近风电机组可能出现电压问题。

变桨系统是风电机组电控系统的重要组成部分，在调节功率、实现不同控制策略、配合高电压故障穿越等方面发挥着重要的作用。变桨系统的正常运行对风电机组的安全稳定运行十分重要，故对变桨系统高电压运行能力进行评估具有重要意义。高电压过程会导致风电机组供电系统电压升高，进而导致变桨系统直流母线电压升高，且在高电压恢复后还可能出现瞬时电压下降，这就需要变桨系统具备故障电压穿越能力。

通过高电压穿越现场测试的风电机组，在更换变桨系统部件后，无法简单确定其变桨系统是否具备高电压穿越能力，且再次进行风电机组高电压穿越现场测试成本高，费时费力。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种风电机组变桨系统高电压穿越能力的评估方法，包括：

对变桨系统内相关元器件的耐压能力进行资料审核，判断相关元器件是否可在不小于阈值电压情况下工作时间不小于阈值时间，若是，则进行下一步，若否，则评估不合格，终止评估；

在不小于阈值电压下对变桨系统进行交互信号校核，判断是否能产生正常交互信号，若是，则进行下一步，若否，则评估不合格，终止评估；

对变桨系统进行高电压穿越性能平台测试，判断测试过程中是否会出现顺桨情况，若是，评估不合格，若否，评估合格。

优选的，所述相关元器件包括：变桨控制器、变桨驱动器、变桨电机、后备电源充电机、各轴柜的加热器、各轴柜的除湿器、变桨系统内部供电用变压器和后备电源。

优选的，所述阈值电压为130％额定电压。

优选的，所述阈值时间为0.5秒或制造商设定值。

优选的，所述对变桨系统进行高电压穿越性能平台测试，包括：

变桨电机在预设第一工况和第二工况下以固定速度在0°～90°之间连续匀速运行；

变桨电机在所述第一工况和第二工况下以渐变速度在10°～50°之间连续以正弦波变速运行；

变桨电机桨距角保持在开桨状态附近，给出超过130％额定电压并超过阈值时间，并导致变桨系统顺桨；

重复以上步骤两次并记录过程数据。

优选的，所述第一工况为：

100％额定电压下工作5秒；