[发明专利]电压跌落发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试设备，尤其涉及一种基于风场发电机组及主变压器接入系统的低电压穿越测试用的电压跌落发生装置。

背景技术

我国的风能建设已经进入快速发展的时期，风电场的容量越来越大，其对系统的影响也越来越明显，在系统产生电压跌落故障时，新能源发电机组及其并网设备承受低电压穿越的能力对电力系统的稳定运行和故障恢复能力影响巨大，所以，新能源发电机组并网设备的低电压穿越能力的测试和检验是电力系统较为关注的问题。

随着新能源发电系统大规模的并网接入，电网从运行安全的角度制定了严格的并网标准，GB/T 19964-2012给出了具体的低电压穿越标准，其中低电压穿越标准要求新能源发电系统具备低电压穿越能力，从而能够在电网故障情况下对其提供电压支撑。

发明内容

本发明公开了一种电压跌落发生装置，用以解决现有技术中缺少一种可以准确且可靠测试新能源发电设备低压穿越能力的装置和方法的问题。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种电压跌落发生装置，其中，包括：一受测设备、一升压变压器、一主回路开关柜、一限流电抗器依次串联后接入电网，所述限流电抗器上并接有一旁路开关柜；一主电抗器开关柜一端连接在所述主回路开关柜与限流电抗器之间，所述主电抗器开关柜的另一端依次与一第一主电抗器、一晶闸管阀组、一第二主电抗器串接；一过电压吸收器的一端连接在所述主电抗器开关柜与第一主电抗器之间。

如上所述的电压跌落发生装置，其中，所述晶闸管阀组包括三角形连接的三阀组回路，每一阀组回路包括两次电抗器之间串接有一两单向可控硅反向并联电路。

如上所述的电压跌落发生装置，其中，所述第一主电抗器、所述第二主电抗器为10kV限流电抗器，额定电流：25 A，额定电压10 kV，额定电感：588 mH，工频额定感抗：184.75欧姆。

如上所述的电压跌落发生装置，其中，还包括一对晶闸管阀组进行控制的主控模块，所述主控模块包括：AD采样计算I/O输入模块、数据通讯模块、参数设置模块、控制模块、保护处理模块、故障记录模块、触发输出模块及手动调试模块。

如上所述的电压跌落发生装置，其中，所述主控模块还包括一操作显示界面模块，所述操作显示界面模块与一显示装置连接。

一种电压跌落发生装置的控制系统，其中，包括：

阶段一：断开旁路开关柜，检测主回路开关柜、主电抗器开关柜状态，检测到住回路开关柜、主电抗器开关柜均闭合；

阶段二：将晶闸管阀组移相触发角在阶段二设定步长内由最大多次调节，最终调节至触发角最小设定值，如系统电压未未到达预设目标电压，则调整触发角的范围，在阶段二的设定步长内再次调节，最终在系统电压达到预设目标电压后保持触发角不变；

阶段三：在阶段三的设定步长内无操作；

阶段四：在阶段四设定步长内，线性增加触发角数值，将触发角数值调节至目标触发角，检测系统电压是否达到电压恢复设定值，如果没有达到，则调节触发角使系统电压接近电压恢复设定值，保持触发角不便；

阶段五：在阶段五设定步长内不操作，在达到阶段五设定步长后调节触发角至最大，系统电压恢复至电压额定值；

阶段六：在阶段六设定步长内不操作，在达到阶段六设定步长后，锁定晶闸管的触发脉冲，检测主电抗器开关柜断开，晶闸管阀组、主电抗器退出运行；

阶段七：在阶段七设定步长内不操作，在达到阶段七设定步长后，闭合旁路开关柜。

如上所述的电压跌落发生装置的控制系统，其中，阶段二中将最大触发角为180度，将最小触发角设定为90度。

如上所述的电压跌落发生装置的控制系统，其中，阶段二中将阶段二设定步长设置为70ms。

如上所述的电压跌落发生装置的控制系统，其中，阶段二中将默认目标电压设置为2.00kV。

如上所述的电压跌落发生装置的控制系统，其中，阶段四中的电压恢复设定值为9.0kV。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明解决了现有技术中缺少一种可以准确且可靠测试新能源发电设备低压穿越能力的装置和方法的问题，提供了一种适用于测试新能源发电系统低电压穿越能力的电压跌落发生装置，该装置由低阻抗主电抗器、可控晶闸管阀组、控制器、限流电抗器、保护和监测模块组成，可以准确地根据国家标准规定的电压跌落曲线产生额定容量的电压跌落波形，提供检测新能源发电机组低电压穿越能力的测试电源，可以提供精确的电压跌落幅度和波形为发电机组快速准确的测试提供了有力支撑，仿真计算与样机实验结果验证了该装置的有效性与准确性。