[发明专利]一种风电场无功补偿装置并网性能测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源接入与控制领域，具体涉及一种风电场无功补偿装置并网性能测试方法。

背景技术

风力发电作为可再生能源开发中技术最成熟的、最具有规模开发和商业化发展前景的发电方式之一，由于其在减轻环境污染、调整能源结构、解决偏远地区居民用电问题等方面的突出作用，越来越受到世界各国的重视并得到了广泛的开发和应用。近年来我国风力发电发展势头迅猛，风电装机每年翻番，大规模并网风电机组的运行对电网及用户的影响也日趋重要。

对大容量、远距离送出的风电场，当风电出力较高时，大量风电功率的远距离外送会造成线路压降增大，送端系统的电压稳定裕度会降低；当风电出力较小时，线路的充电功率会造成线路末端电压较高，电压控制困难。通过采用具备无功调节能力的风电机组及在风电场装设无功补偿设备可实时调节风电场的无功出力，可以改善风电接入地区电网的电压水平与电压稳定性，但是，目前还缺乏对风电场无功电压控制能力的测试手段。

近年来，我国发生了多起风电大规模脱网事故，对电网的运行造成了较大的影响。分析表明：风电场内或电网故障是事故的起始诱因、风电机组不具备低电压穿越能力、风电场无功配置及其动作响应不合理导则是故障进一步扩大蔓延的重要原因。其中风电场配置的无功补偿装置有相当部分未按照要求的时间及时响应动作，配置容量不能满足故障情况下的无功补偿要求。

风电大面积脱网事故分析及相关试验结果表明，风电场无功补偿装置运行特性对风电场并网性能有着重要的影响，在部分脱网事故中，由于无功补偿装置不能及时响应系统故障状态，直接导致了事故的蔓延和扩大。为此，综合考虑技术及电网实际运行情况，根据风电的特殊发电原理和运行特性，对风电场无功补偿设备进行测试方法的建立，以进一步提升电网对风电接纳能力和系统安全水平是十分必要且亟待施行的。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种风电场无功补偿装置并网性能测试方法。

本发明的技术方案是：

所述方法包括：

步骤1：依据无功补偿装置的类型和接线方式，确定对所述无功补偿装置进行并网性能测试的测试点；

步骤2：将所述无功补偿装置并网运行预置的时间后，对其进行并网性能测试；所述并网性能测试的测试项目包括容量及连续运行能力测试，电压控制能力及电压控制精度测试，控制方式切换能力测试，以及电能质量测试。

优选的，所述容量及连续运行能力测试包括SVC测试和SVG测试；

所述SVC测试具体为：

将SVC调整为手动控制模式，逐渐改变MCR或者TCR的触发角度，使得无功补偿装置输出的无功功率从零递增；每次改变所述MCR或者TCR的触发角度后，无功补偿装置持续运行15min；当所述无功功率达到额定值后，所述无功补偿装置持续运行至少30min；

所述SVG测试具体为：

步骤11：将无功补偿装置持续运行在恒无功运行模式，向所述无功补偿装置发送下调10％Qn指令，当所述无功补偿装置完成所述下调10％Qn指令后持续运行15min，最后依据所述无功补偿装置的电流和母线电压计算无功补偿装置的控制精度；其中，Qn为无功补偿装置的额定无功功率；

步骤12：继续向所述无功补偿装置发送下调10％Qn指令，直至无功补偿装置输出的感性无功功率达到最大值或者母线电压越限后，记录所述无功补偿装置的最大感性无功容量，并依据无功补偿装置的电流和母线电压计算无功补偿装置的控制精度；

步骤13：向所述无功补偿装置发送上调10％Qn指令，当所述无功补偿装置完成所述上调10％Qn指令后持续运行15min，最后依据所述无功补偿装置的电流和母线电压计算无功补偿装置的控制精度；

步骤14：继续向所述无功补偿装置发送上调10％Qn指令，直至无功补偿装置输出的容性无功功率达到最大值或者母线电压越限后，记录所述无功补偿装置的最大容性无功容量，并依据无功补偿装置的电流和母线电压计算无功补偿装置的控制精度；

优选的，所述电压控制能力及电压控制精度测试的步骤为：

步骤21：将无功补偿装置运行在恒电压运行模式，以1kV为步长下调所述无功补偿装置的电压目标值，直至所述电压目标值的下限值；依据所述无功补偿装置的电流和母线电压计 算无功补偿装置的控制精度；

步骤22：以1kV为步长上调所述无功补偿装置的电压目标值，直至所述电压目标值的上限值；依据所述无功补偿装置的电流和母线电压计算无功补偿装置的控制精度；

优选的，所述控制方式切换能力测试的步骤为：