[实用新型]一种风力发电机组有功和无功性能测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风电技术领域，具体地，涉及一种风力发电机组有功和无功性能测试系统。

背景技术

我国目前的风电场较多地分布于距离电力主系统和负荷中心较远的岛屿上,与相对较为薄弱的电网相连接。由于风能的波动性和间歇性以及风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的,当风电机组并网运行时,会给当地所在的电网带来较为重要的影响。近年来我国风力发电的装机容量迅速增长,风电场占电网容量比例的不断增加,风电场接入电网后给电网的电能质量带来的负面影响也会越来越大。

为此,制定并颁布了一些标准和要求：《大型风电场并网设计技术规范》、IEC61400-21-2008标准“并网风力发电机组电能质量测试和评估”，明确规定：风电场的风力发电机组应具有有功功率控制能力，配置有功功率控制系统，接收并自动执行调度部门远方发送的有功功率控制信号；同时，风电机组应具有无功功率控制能力，配置无功电压控制系统。

因此，风力发电机组需要根据风电的标准和要求，搭建出科学、合理的测试与检测系统结构，对风力发电机组的控制性能量化指标评估，以保证并网风力发电机组电能质量特性测试与评估的一致性和准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风力发电机组有功和无功性能测试系统，对风力发电机组的控制性能进行量化指标评估，以保证并网风力发电机组电能质量特性测试与评估的一致性和准确性，满足并网需求，保证电网安全稳定。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种风力发电机组有功和无功性能测试系统，包括待测性能的风力发电机组、变压器、中压开关柜、电网，所述待测性能的风力发电机组通过所述变压器及中压开关柜与电网连接;还包括电能质量分析仪、电流互感器及电压互感器，所述电能质量分析仪与电压互感器串联后再与电流互感器一起并联在变压器与中压开关柜之间；且所述电能质量分析仪还与待测性能的风力发电机组的主控制器连接。

进一步地，所述电压互感器连接在中压开关柜与电能质量分析仪之间。

进一步地，所述中压开关柜内配有断路器及过流、欠压、过压保护装置。

本实用新型由于采用以上技术方案，其具有以下有益效果：

1、可以检验风电场风机有功功率和无功功率的控制能力，并根据调度部门的需求充分利用风电机组自身的无功容量及其调节能力，满足系统电压调节需求。

2、可以避免不具备有功功率控制能力风力发电机组并入大电网，保障电网安全稳定，减少给电网的电能质量带来的负面影响。可以协调控制每台风机的无功输出，使得风电场并网点的无功输出满足系统负荷变化，抑制由负荷变化引起的母线电压波动，抵御由局部电网故障造成的控制点电压跌落，维持风电场接入区域电网电压稳定问题。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的风力发电机组有功和无功性能测试系统结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型的一种风力发电机组有功和无功性能测试系统，包括待测性能的风力发电机组、变压器、中压开关柜、电网，其中，待测性能的风力发电机组通过变压器及中压开关柜与电网连接;还包括电能质量分析仪、电流互感器CT及电压互感器PT，其中，电能质量分析仪与电压互感器PT串联后再与电流互感器CT一起并联在变压器与中压开关柜之间，具体地，电压互感器PT连接在中压开关柜与电能质量分析仪之间，电能质量分析仪还与待测性能的风力发电机组的主控制器连接。另外，在中压开关柜内配有断路器及过流、欠压、过压保护装置。

风力发电机组通过吸收风能转化为电能经变压器变为满足电网电压等级的电（通常为6KV或10KV或35KV），再经中压开关柜输送到电网。中压开关柜内设有的断路器可对风力发电机组的通断电进行控制，中压开关柜内设有的过流、欠压、过压保护装置，在发生故障时，可及时切除主电源，对风机设备进行保护。电能质量分析仪通过采集风力发电机组的并网接入点处的电压和电流计算风力发电机组发出的无功和有功大小。并网点的电流和电压分别通过电流互感器CT和电压互感器PT采集获得。