[实用新型]基于闭环响应动态无功发生装置性能检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于二次扰动闭环响应的动态无功发生装置性能检测装置及检测方法，适用于不同容量、电压等级、原理的动态无功发生装置性能检测。

背景技术

风力发电和光伏发电等新能源均具有间歇性及波动性的特点，其大规模集中地接入到传统电网中后，对电网造成了冲击。新能源并网功率的波动，必然会引起并网点电压的频繁波动。尤其是在电网故障时，风电机组和光伏并网逆变器都存在高、低电压穿越过程，受其无功调节能力的限制，会发生新能源电站大面积脱网事故，严重影响到了周边电气化铁路、卫星发射中心、大型公共服务行业等重要用电负荷的电能质量。为了提高含有大容量风电和光伏电力系统的电网的安全稳定性能，在此类电网中配备了动态无功发生装置，以达到改善其电网的电能质量的目的。对不同新能源场站的动态无功发生装置的配备，是根据该场站的电网结构、负载情况等进行定制化参数配置的。动态无功发生装置一般具有恒电压输出模式和恒无功输出模式两种工作模式。动态无功发生装置通常是在恒电压输出模式下对电网进行无功补偿的，在该模式下，动态无功发生装置的响应时间是反映动态无功发生装置性能的主要指标，响应时间的计算是以电网扰动发生时为起点，动态无功发生装置无功输出值到达其稳定输出的90％时为终点。动态无功发生装置的恒无功输出模式一般是在动态无功发生装置接入电网时，进行测试或在调试阶段中使用。

相关标准对新能源场站动态无功发生装置的响应时间和高、低电压穿越能力提出了明确的要求。这就需要在现场对动态无功发生装置的动态性能进行真实客观地检测和进行客观的评价，以考评动态无功发生装置性能的优劣。目前，针对动态无功发生装置性能的测试方法主要有三种：(1)阶跃指令调节检测方法，它是对动态无功发生装置下发无功阶跃指令，然后检测无功由原值变化至设定目标值所需时间，这种测试方法存在无法真实检测出电压扰动时动态无功发生装置的全过程响应时间的缺陷。(2)二次回路扰动模拟检测法，它是在动态无功发生装置的二次侧输入模拟电压波动量，测量其一次侧响应情况，以此来判定响应过程。这种测试技术无法形成闭环响应，与实际响应过程有较大区别，检测结果不真实。(3)一次扰动模拟检测法，一般选择连接在母线上的容量最大的集电线路，对它进行投切，制造母线电压扰动，母线上其余集电线路仍正常运行，以该扰动为参照值，测试动态无功发生装置的响应时间。这种检测方法比较科学，但还存在以下三个问题：一是由于场站的母线所接的各集电线路的容量是不同的，投切所造成母线电压跌落深度不可控，对动态无功发生装置的性能评判不客观；二是现有的投切集电线路所制造的母线电压跌落深度是有限的，母线电压跌落深度达不到要求的跌落深度指标(一般风电场要求是0.2倍的额定电压；光伏电站是要求0电压的低电压)；三是投切集电线路的方式无法产生高电压扰动，导致无法完成对动态无功发生装置在高电压极限电压下的性能测试。

发明内容

本发明提供了一种基于闭环响应动态无功发生装置性能检测装置及检测方法，解决了现有技术对动态无功发生装置进行检测时无法真实客观地完成各项测试性能的难题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种基于二次扰动闭环响应的动态无功发生装置性能检测装置，包括高压侧母线、低压侧母线和工控机，在低压侧母线上分别连接有动态无功发生装置和低压侧电压互感器，在高压侧母线上连接有高压侧电压互感器，动态无功发生装置的二次控制柜的动态无功发生装置输出电压端是通过第一模数转换器与工控机连接在一起的，动态无功发生装置的二次控制柜的动态无功发生装置输出电流端是通过第二模数转换器与工控机连接在一起的，工控机的输出端是与动态无功发生装置的二次控制柜的动态无功发生装置输入电压端连接在一起的。

工控机与高压侧电压互感器的二次测电压测试端连接在一起，工控机与低压侧电压互感器的二次测电压测试端连接在一起。

一种基于二次扰动闭环响应的动态无功发生装置性能检测方法，其特征在于，包括以下步骤：