[实用新型]集中式低电压穿越校正系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电力系统领域，具体涉及一种集中用于风电场或光伏电站集电母线的低电压穿越校正系统。

背景技术

低电压穿越(LVRT)，指在风力发电机或光伏电站并网点电压跌落的时候，风机或光伏电站能够保持并网，并且能向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间(区域)。LVRT是对并网风机或光伏电站在电网出现电压跌落时仍保持并网的一种特定的运行功能要求。只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许风力发电机或光伏电站脱网，当电压曲线在凹陷部分时，发电机应提供无功功率。这就要求风力发电或光伏电站系统具有较强的低电压穿越能力，同时能方便地为电网提供无功功率支持。

目前常见的解决低电压穿越问题的装置都是针对单台风力发电机或单个光伏逆变器，改造成本高昂，工程进度缓慢。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种集中式低电压穿越校正系统，该系统集中安装于风电场或光伏电站集电母线和主变低压侧之间，可有效解决低电压穿越问题，可大大减少风电场或光伏电站改造费用。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

集中式低电压穿越校正系统，其特征在于，包括静止无功发生器SVG、吸能电阻、可控电力电子器件、高速开关，所述的吸能电阻、可控电力电子器件、高速开关并联接于集电母线和变压器之间，且该并联电路与变压器、集电母线之间的旁路开关并联连接；静止无功发生器SVG安装于所述的集电母线上；当系统正常运行时旁路开关断开，高速开关闭合；当系统发生故障时高速开关断开，故障电流流过吸能电阻，通过控制可控电力电子器件导通角调节等效阻抗的大小，同时静止无功发生器SVG自动进入恒电压工作模式稳定母线电压。

所述的可控电力电子器件为晶闸管或全控型开关器件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

该系统集中于电网集电母线设置，可有效解决低电压穿越问题，可大大减少风电场或光伏电站低电压穿越改造费用。

附图说明

图1是采用晶闸管的集中式低电压穿越校正系统的原理图；

图2是采用全控型器件的集中式低电压穿越校正系统的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

见图1、图2，集中式低电压穿越校正系统，包括静止无功发生器SVG、吸能电阻、可控电力电子器件、高速开关，所述的吸能电阻、可控电力电子器件、高速开关并联接于集电母线和变压器之间，且该并联电路与变压器、集电母线之间的旁路开关并联连接；静止无功发生器SVG安装于所述的集电母线上，所述的静止无功发生器SVG为两个，一工一备状态。所述的可控电力电子器件可为晶闸管(或LTT)阀组，也可为全控型器件，如GTO、IGBT、IEGT。

集中式低电压穿越校正系统的工作过程叙述如下：

系统正常运行时，串联开关1、串联开关2、高速开关、隔离刀闸12、隔离刀闸22闭合，旁路开关断开，接地刀闸断开，静止无功发生器SVG起到对电网无功补偿的作用。SVG的控制目标主要是抑制暂态电压变化，暂态电压发生变化的可能原因包括发生故障和负荷大幅突增，特点是电压很快下降，很可能是单调下降，结果将是暂态电压失稳和引起低压释放负荷。为了维持暂态电压稳定并减少低压释放负荷，一方面要求SVG能够动态补偿较大的容量(包括容性和感性)，另一方面要求SVG具有较快的响应速度。

当电网电压发生跌落时，可控电力电子器件控制单元计算所需补偿阻抗的大小，通过控制可控电力电子器件导通角来调节等效阻抗的大小，同时静止无功发生器SVG自动进入恒电压工作模式，通过调节流过电阻的电流值，调节电阻两端的电压，直至母线电压或主变压器低压侧的电压调整在额定电压的正常范围内。

系统外部(吸能电阻与主变压器低压侧之间)故障发生时，高速开关断开，可控电力电子器件导通，该过程在4-10ms内完成，此时电流全部流过可控电力电子器件。可控电力电子器件控制单元根据采集吸能电阻两端电压及电流信号，计算所需补偿阻抗的大小，补偿度不超过80％时，控制可控电力电子器件导通角，补偿集电母线电压。补偿度超过80％时持续625ms后，可控电力电子器件关闭。