[发明专利]用于风电机组并网检测的多指标电压扰动发生装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于测试风电机组并网检测的多指标电压扰动发生装置及控制方法，包括串联同步补偿单元、晶闸管控制阻抗分压单元、电压互感器PT、控制单元，串联同步补偿单元和晶闸管控制阻抗分压单元用于接入测试风电机组和就地升压箱变之间，串联同步补偿单元设置于晶闸管控制阻抗分压单元前端，本发明根据不同的应用场合生产不同的电压跌落曲线，模拟电网电压的台阶式恢复过程，自动化程度高，同时可以实现电压暂降(跌落)、谐波、电压波动、三相不平衡等多种扰动电压波形输出，从而为风电机组并网测试创造条件。

技术领域

本发明涉及一种用于风电机组并网检测的多指标电压扰动发生装置及方法，可在风电机组690V并网点产生电压暂降(跌落)、暂升、电压偏差、波形畸变、电压波动与闪变、三相电压不平衡等多种类型的电压质量扰动，属于电能治理分析与控制领域。

背景技术

我国风电发展前景广阔：陆地上可开发的风力资源至少有2.53亿千瓦，未来十年中，西北、东北、内蒙等内陆将建设多个千万千瓦级风电基地。据国家能源局的规划，预计到2020年，我国风力发电装机总量将占全国总装机容量的20％。随着风力发电在电力能源中所占比例越来越大，风电机组对电网的影响已经不能忽略。特别对于我国风电大规模集中并网的方式，一旦风电机组自动脱网可能造成电网电压和频率的崩溃，严重影响电网的安全稳定运行，使风力发电这种清洁能源的应用受到限制。

为此，国家相关部门颁布了相应的标准如：GB/T19963《风电场接入电为系统技术规定》、Q/GDW392-2009《风电场接入电网技术规定》。纵观各个方面规定的内容，都无一例外地明确要求风电场并网需要具备如下能力：第一，低电压穿越(LVRT)能力，即电为系统发生不同类型故障时，电压跌落在一定范围内，风电机组不脱网连续运行；第二，电压偏差、电压波动、谐波、三相不平衡等稳态电能质量指标扰动时风电机组连续运行。

然而，目前国内试验和测试手段匮乏，尚不能研制与技术标准相配套的风电机组并网检测装置，难以为风电机组的并网验收试验提供有效的技术支撑，从而严重制约了我国风力发电的发展。

现有风力发电系统用电压扰动发生装置方案有以下3类：阻抗分压形式、变压器形式和电力电子变换形式。阻抗分压和变压器形式只能实现低电压扰动，功能较为单一；电力电子变换形式能实现多种扰动电压波形的输出，但设备使用了大量电力电子器件，设备复杂，可靠性低，且损耗高、占地面积大，限制了其应用。

发明内容

发明目的：针对现有风电机组并网检测电压扰动发生装置存在的缺点和不足，本发明提供一种用于风电机组并网检测的多指标电压扰动发生装置及方法，该装置串联同步补偿单元和晶闸管控制阻抗分压单元构成，通过这两个单元相互配合使用，可以实现电压暂降(跌落)、谐波、电压波动、三相不平衡等多种扰动电压波形输出，从而为风电机组并网测试创造条件。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于风电机组并网检测的多指标电压扰动发生装置，包括串联同步补偿单元、晶闸管控制阻抗分压单元、电压互感器PT、控制单元，串联同步补偿单元和晶闸管控制阻抗分压单元用于接入测试风电机组和就地升压箱变之间，串联同步补偿单元设置于晶闸管控制阻抗分压单元前端，其中：