[发明专利]一种电压源型风电机组惯量响应测试方法

说明书

一种电压源型风电机组惯量响应测试方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、测试前，退出风电场AGC、一次调频控制功能；步骤2、将频率信号发生装置接入电压源型风电机组及数据记录分析仪，设置数据记录分析仪和频率信号发生装置的参数；步骤3、调节风电机组的输出功率，保证在规定范围内进行测试；步骤4、频率信号发生装置发送频率变化扰动信号，进行惯量响应试验；步骤5、数据记录分析仪实时采集电压源型风电机组并网点电压和电流信号，然后测试电压源型风电机组在频率变化扰动情况下的响应特性；步骤6、计算分析电压源型风电机组惯量响应，综合评估电压源型风电机组惯量响应性能。本发明能够精确测评电压源型风电机组惯量响应性能。

技术领域

本发明属于电网检测方法技术领域，具体涉及一种电压源型风电机组惯量响应测试方法。

背景技术

新能源发电总装机容量持续上升，新能源渗透率提高，电力系统提供惯性和阻尼的同步发电机组相对容量降低，导致系统的转动惯量逐渐减少，而具有自同步电压源特性的风电机组，能够实现新能源对电网惯量的主动支撑，提高新能源并网友好性和电网的安全稳定性。因此，掌握风电机组惯量响应测试方法，是电网状态检测技术领域的关键技术。

当下风电机组的惯量响应测试方法多为统一标准，且集中在电流源型风电机组，电流源型风电机组惯量响应测试方法通过场站快频装置监测电网频率，并计算频率变化率，对场站能量管理平台传输指令，风电机组再被动接受能量管理平台下发指令并执行，但是电压源型风电机组惯量响应不通过场站快频装置监测电网频率，而是能够自主感知电网频率变化，因此传统电流源型风电机组惯量响应测试方法不再适用于电压源型风电机组惯量响应测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种电压源型风电机组惯量响应测试方法，能够精确测评电压源型风电机组惯量响应性能。

本发明所采用的技术方案是，一种电压源型风电机组惯量响应测试方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、测试前，退出风电场AGC、一次调频控制功能；

步骤2、将频率信号发生装置分别接入电压源型风电机组及数据记录分析仪，设置数据记录分析仪采样频率、PT/CT变比、并网点电压幅值，设置频率信号发生装置频率设定值、发频分辨率、频率变化率；

步骤3、调节风电机组的输出功率，保证在规定范围内进行测试；

步骤4、频率信号发生装置发送频率变化扰动信号，进行惯量响应试验；

步骤5、数据记录分析仪实时采集电压源型风电机组并网点电压和电流信号，然后测试电压源型风电机组在频率变化扰动情况下的响应特性；

步骤6、计算分析电压源型风电机组惯量响应，综合评估电压源型风电机组惯量响应性能。

本发明的特点还在于，

步骤3中风电机组的输出功率在25％PN～50％PN和65％P_N～90％P_N内。

在进行惯量响应测试时，电压源型风电机组应保持稳定运行，机组AGC控制功能切换至手动控制，一次调频功能退出，风电机组出力不小于90％Pn，控制系统采集的测试数据应覆盖频率波动范围和频率变化率，场站功率调节稳定后进行下一项试验。

网侧变换器直流侧电压具有与同步发电机转速相似的动态特性，将网侧变换器的调制电压幅值可类比为同步发电机的磁链变换器的电容惯量时间常数H_C类比为同步发电机转子惯量时间常数H_J。同步发电机功角δ_G关于转子转速的关系可以表示为：

其中，ω_Bg为电网角频率的基准值，为电网角频率的标幺值，电网角频率与频率f的关系为：