[发明专利]一种风电场无功补偿装置动态响应时间检测方法

说明书

本发明提供一种风电场无功补偿装置动态响应时间检测方法，包括：分析无功补偿装置动态响应时间要求；确定测试装置后台单元向数据采集系统发送同步信号的时间、向无功补偿装置发送电压/无功目标值的时间以及无功补偿装置向数据采集系统输出反馈信号的时间；获取无功补偿装置动态响应时间；将同步信号和反馈信号发送至数据采集系统，调用数据采集系统获得无功补偿装置精确动态响应时间，并验证该精确动态响应时间是否符合标准要求。该方法操作简单且易于实现，可由测试系统自动完成，无需人工干预；在符合风电场安全要求的情况下，实现了无功补偿装置动态响应时间的准确测量。

技术领域

本发明涉及一种检测方法，具体涉及一种风电场无功补偿装置动态响应时间检测方法。

背景技术

如今，风电呈现快速发展趋势，装机容量越来越大，在电网中所占比例也随之上升。2011年以来，我国“三北”地区发生多起风电大规模脱网事故，其中无功补偿装置的运行及管理是造成风电事故扩大的主要原因，由于风电场无功配置不合理及动态响应时间较慢，导致故障的进一步扩大。为提高风电场无功补偿装置(SVC、STATCOM)运行可靠性，满足电网调压与稳定的要求，加强风电场及电网的安全稳定能力，国家电网公司企业标准《Q/GDW 11064-2013风电场无功补偿装置技术性能和测试规范》对风电场无功补偿装置性能提出了要求，同时对无功补偿装置的动态响应时间和调节时间提出了具体的要求。

关于无功补偿装置动态响应时间指标，国家电网公司企业标准《Q/GDW 11064-2013风电场无功补偿装置技术性能和测试规范》中，进一步明确无功补偿装置的响应时间及调控性能要求，提出了利用切除电容器或风机汇集线产生外部电压扰动，测量无功补偿装置的响应时间和镇定时间。标准中确定系统响应时间分为两个阶段，第一阶段是控制系统响应时间，第二阶段是从被控量开始变化，直至首次达到目标值的90％所用的时间。由于控制信号的输入时刻难以准确捕捉，导致控制系统响应时间很难准确测量，进而导致系统响应时间难以准确测量，标准提出通过测试扰动检测时间(15ms)与无功补偿装置系统响应时间的总和，近似计算出系统响应时间是否满足要求。如果扰动检测时间与无功补偿装置系统响应时间的总和≤45ms，则可认为无功补偿装置的系统响应时间满足要求。同时，标准要求无功补偿装置响应故障后第一摆镇定时间为100ms。

国家电网公司企业标准对风电场无功补偿装置响应时间的要求如附图1所示。风电场无功补偿装置响应时间由无功补偿装置的扰动检测时间、控制系统响应时间和系统调节时间三个部分构成。其中，无功补偿装置的系统调节时间可通过检测装置输出侧无功功率或无功电流测量值的变化获取，但无功补偿装置的扰动检测时间和控制系统响应时间却较难准确测量。鉴于相关标准对于风电场无功补偿装置响应时间的检测要求，需要一种适用于现场、能够反映真实测量结果的检测方法来准确获取无功补偿装置的响应时间，为电网调度部门和风电场运营管理者提供支持和参考。

现有风电场无功补偿装置动态响应时间检测方法由于存在设备间的通讯和执行(无功补偿装置内部计算及输出)时延，会导致动态响应时间测量存在较大误差。通过投切部分集电线路或固定补偿设备来产生外部电压变化，可能会出现电压变化不明显，无功补偿装置不动或拒动，具有一定的局限性。同时，由于同样PI参数下，不同无功调节量需要的响应时间并不相同，小电压/无功扰动测量所得出的响应时间必然偏小，精确的响应时间需要大的无功/电压阶跃来获得。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种风电场无功补偿装置动态响应时间检测方法，实现了无功补偿装置动态响应时间的准确测量。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种风电场无功补偿装置动态响应时间检测方法，所述方法包括：

(1)分析相关标准对风电场无功补偿装置动态响应时间要求；