[发明专利]一种风电场电压控制功能的检测方法及设备

说明书

一种风电场电压控制功能的检测方法及设备，将电压控制系统采集的并网点二次电压信号断开，连接到电压扰动发生装置，数据记录分析仪同时记录并网点电压、并网点电流和电压扰动发生装置产生的电压信号，通过电压扰动发生装置模拟风电场并网点电压波动至电压控制死区之外，通过数据记录分析仪分析并网点无功变化情况，利用无功功率变化与电压变化对应情况，计算电压控制响应时间、控制精度，验证风电场无功电压控制功能，保证风电场并网点稳定运行；解决了开展风电场电压控制功能检测会造成风电场损失电量，影响经济效益，损坏风电机组的问题。

技术领域

本发明涉及风电场并网供电的电路装置技术领域，更具体地，涉及一种风电场电压控制功能的检测方法及设备。

背景技术

随着经济社会发展，能源生产和消费持续增长，光伏、风电等新能源不仅具备清洁高效、可再生的特点，而且储量丰富。我国倡导清洁能源的高效利用，进行能源结构转型，实现清洁替代。当大规模风电场并入电网后，给电网的调度运行带来一系列问题，尤其是风电场并网点的无功电压控制问题，是国内风电领域最重要研究热点之一。从整体上看，风电场的并网性能与风电场并网点(Point of Common Coupling，PCC)的电压稳定性密切相关，而风电场PCC电压的稳定性是由风电场的无功电压控制所决定。

现有技术中，根据风电场并网标准，为保证风电场并网点运行稳定，要求风电场配置风电场无功电压自动控制(Automatic Voltage Control，AVC)系统。风电场AVC系统的基本工作流程如下：AVC系统接收调度主站下发的电压控制目标或无功控制目标，根据风机、包括SVC(Static Var Compensator)、SVG(Static Var Generator)、MCR(MagneticallyControlled Reactor)的无功补偿装置以及各类无功调节设备的运行工况，调节风机、无功补偿设备出力以实现风电场的高、低压侧母线电压的控制。

风电场无功电压控制功能是否满足需开展测试验证，NB/T 10317-2019《风电场功率控制系统技术要求及测试方法》规定了风电场无功电压控制功能测试方法，包括恒电压模式测试方法、恒无功功率模式测试方法和恒功率因数模式测试方法。

恒无功功率模式测试和恒功率因数模式测试通过AVC系统设置风电场为相应控制模式，对于额定容量为Pn的风电场，在30％Pn以下、90％Pn以上两种有功功率下，调节控制目标，根据采集到的三相电压和电流，计算无功功率控制响应时间、控制精度，上述测试易于实现。

恒电压模式测试方法如下：(1)风电场在30％Pn以下、90％Pn以上两种有功功率下，以风电场并网点电压为控制目标，设置不同电压控制目标值，根据采集到的三相电压和电流，计算电压控制响应时间、控制精度，并记录电压调整过程中风电场有功功率、无功功率。(2)风电场在30％Pn以下、90％Pn以上两种有功功率下，保持当前风电场并网点电压控制目标值，模拟风电场并网点电压波动至电压控制死区之外，根据采集到的三相电压和电流，计算电压控制响应时间、控制精度，并记录电压调整过程中风电场有功功率、无功功率。其中，同恒无功功率模式测试和恒功率因数模式测试一样，恒电压模式测试方法易于实现，但需要模拟风电场并网点电压波动至电压控制死区之外时，通常采取切除集电线路方式产生电压波动，以验证AVC系统能否将电压调回控制目标值，切除集电线路会造成风电场损失电量，影响经济效益，会损坏该条集电线路上的风电机组。急需一种用于检测风电场电压控制功能的方法及设备克服上述问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种风电场电压控制功能的检测方法及设备，无需切除集电线路，模拟风电场并网点电压扰动，使得电压从初始状态波动至电压控制死区之外，通过采集初始状态和扰动状态下的三相电压和电流，检测电压控制响应时间、控制精度，验证风电场无功电压控制功能，保证风电场并网点稳定运行。

本发明采用如下的技术方案。