[发明专利]风力发电机组与海上平台电网不停产并网试验系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电机组，尤其涉及一种用于防止并网过程中风力发电机组影响孤立小电网稳定性而导致海上生产平台停电停产事故的风力发电机组与海上平台电网不停产并网试验系统及方法。属于机械电力系统领域。

背景技术

在海上石油开发工程中，传统海上生产平台所需的电力一般采用燃油或者燃气等燃料的发电机组发电，并通过海底电缆将电力能源输送至各生产平台，为海上生产平台供电。现有的海上生产平台电网通常是在燃油或燃气发电机组之间并网，每台机组的功率可以通过调节装置进行调节分配，且都有备用功率。

进入21世纪，随着人们对环境保护的要求提高，风力发电已成为海上生产平台的重要的新能源。由于风力发电机组输出功率是随风力大小随机波动的，且没有备用功率，因此，将风力发电机组并入已经投产的海上平台电网时，主要存在以下四个方面的问题：

(1)风力发电机组启动并网、停机离网过程中，对海上生产平台电网的稳定性有影响，其影响程度没有实际工程数据支持；

(2)风力发电机组额定有功功率工况下发生紧急停机跳闸事故，对海上生产平台电网的稳定性影响比较剧烈，具体过程没有实际工程数据支持；

(3)风力发电机组与海上生产平台电网并网运行时，风力发电机组输出功率随风力随机波动，对平台电网稳定性和供电质量有影响，其影响程度没有实际工程数据支持；

(4)海上生产平台大功率电气设备启停过程中，由于风力发电机组负荷随时都在波动，电网的稳定性将受到更大的影响，其影响程度和过程没有实际工程数据支持。

由于上述四个方面的情况都存在引起生产平台停电停产的较大风险，因此，需要在陆地上进行必要的试验。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种风力发电机组与海上平台电网不停产并网试验系统及方法，其可以先在陆地上进行风力发电机组与模拟的海上生产平台电网进行并网试验，在获取试验数据进行分析调整后，再将风力发电机组整体运到海上生产平台进行安装，避免了风力发电机组安装到海上生产平台以后与海上生产平台电网并网过程中发生停电停产事故。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种风力发电机组与海上平台电网不停产并网试验系统，其特征在于：包括：风力发电机组、热力发电机组、风力发电机组出线开关、变压器、负荷装置、变压器辅助电源、热力发电机组辅助电源、负荷装置辅助电源及试验监测设备，上述设备的具体联接方式为：变压器的高压一端经电缆与风力发电机组出线开关的输入端相连，风力发电机组出线开关的输出端经电缆与风力发电机组的输入端相连；热力发电机组输出端与负荷装置进线母排相连，变压器低压一端经电缆与负荷装置进线母排相连；负荷装置辅助电源与负荷装置相连；变压器辅助电源与变压器相连；热力发电机组辅助电源与热力发电机组相连；风力发电机组与试验监测设备相连；风力发电机组出线开关与试验监测设备相连；热力发电机组与试验监测设备相连，通过上述连接构成一风力发电机组与海洋平台电网不停产并网试验的系统。

所述热力发电机组为柴油发电机组或燃气发电机组。

所述负荷装置采用干电阻或水电阻作为负荷。

一种风力发电机组与海上平台电网不停产并网试验方法，其特征在于：包括下列步骤：

第一步，给试验系统设备上电；

第二步，启动风力发电机组，空载运行，确认升速及振动正常；

第三步，进行风力发电机组启动并网操作加载过程试验及正常停机过程试验；

第四步，进行风力发电机组带负荷紧急停机试验；

第五步，进行电网负荷突加突卸试验；

第六步，进行风力发电机组与热力机组并网发电互补运行试验。

所述第一步的具体步骤如下：

(1)给热力发电机组供辅助电源，启动热力发电机组，检查确认输出电压、频率正常；

(2)闭合热力发电机组出口开关，检查确认变压器的低压侧开关下口电压、频率正常，闭合变压器开关低压侧，检查确认变压器高压侧开关上口侧工作电压、频率正常；

(3)给风力发电机组出线开关送控制电源，闭合变压器出线侧开关，送电到风力发电机组出线开关，检查确认电压、频率正常；

(4)给负荷装置送辅助电源，启动冷却风机，检查确认负荷装置是否具备加载条件；

(5)启动负荷装置，给热力发电机组加载；

(6)闭合风力发电机组出线开关，给风力发电机组送电源，检查确认系统带电正常。

所述第三步的具体步骤如下：