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文档简介
1、Page 0风电机组电能质量测试与评估风电机组电能质量测试与评估并网部并网部陈鑫陈鑫Copyright by GW, 2013Page 1IEC6140021 风电风电并网并网电电能能质质量特性的量特性的测试测试与与评评估估1、对风电并网的电能质量进行定义和规范。、对风电并网的电能质量进行定义和规范。2、电能质量测试步骤和流程。、电能质量测试步骤和流程。3、测量结果的评估符合地域差距的要求。、测量结果的评估符合地域差距的要求。4、不同类型风机电能质量测试结果不同,需做不同评估。、不同类型风机电能质量测试结果不同,需做不同评估。5、同类型风机测试结果同样适用于其它地况。、同类型风机测试结果同样适
2、用于其它地况。 Page 2IEC6140021 风电并网电能质量特性的测试与评风电并网电能质量特性的测试与评估估对电网需求:对电网需求: PCC点的频率偏差在点的频率偏差在1Hz,且有足够的有功和无功调节能力以及足够的,且有足够的有功和无功调节能力以及足够的负荷吸收风力发电机发出的电能负荷吸收风力发电机发出的电能测试相关条件:测试相关条件: 1、测试设备应连接在箱变和集电线路(、测试设备应连接在箱变和集电线路(35KV)处,连接的变压器容)处,连接的变压器容量应与被评估机组最大允许的视在功率相当。量应与被评估机组最大允许的视在功率相当。 2、电网接入点(、电网接入点(35KV处)短路视在功率
3、至少为机组最大允许功率的处)短路视在功率至少为机组最大允许功率的50倍。倍。 3、机组输出端处的测量、机组输出端处的测量10min的电压不平衡度应小于的电压不平衡度应小于2%。 4、10min的湍流强度应在的湍流强度应在8%16%之间。之间。 Page 3IEC6140021 风电并网电能质量特性的测试与评风电并网电能质量特性的测试与评估估 5、电压谐波总畸变率(、电压谐波总畸变率(50次)不超过没有发点设备时次)不超过没有发点设备时10min内的内的5%。 6、电网频率在、电网频率在0.2s的平均值应该在额定频率的上下的平均值应该在额定频率的上下1%之间浮动,且之间浮动,且变化率在变化率在0
4、.2s内小于额定值内小于额定值0.2%。 7、机组输出电压在、机组输出电压在10min 应在额定值的正负应在额定值的正负5%范围内浮动范围内浮动 。 8、风机均运行在功率模式下:无功功率、风机均运行在功率模式下:无功功率Q=0。(参照国标和电科院实际情况,对于湍流强度、电压偏差、不平衡度需测(参照国标和电科院实际情况,对于湍流强度、电压偏差、不平衡度需测试出具不同模式下的分布图:正常运行模式、最大感性无功模式和最大容试出具不同模式下的分布图:正常运行模式、最大感性无功模式和最大容性无功模式情况。而频率的分布图需测试三种模式下频率变化的最大值、性无功模式情况。而频率的分布图需测试三种模式下频率变
5、化的最大值、最下值和正常时变化过程。)最下值和正常时变化过程。) Page 4主要项目:主要项目: 1、连续运行下的闪变测量、连续运行下的闪变测量 2、切换操作下阶跃闪变和电压变动测量、切换操作下阶跃闪变和电压变动测量 3、电流谐波、电流谐波 4、电流间谐波、电流间谐波 5、电流高频分量、电流高频分量 Page 5测量系统测量系统:A/D转换转换数据采集系统数据采集系统传感器传感器交换器交换器过滤器过滤器Page 6闪变测试计闪变测试计算:算:连续运行情况下主要对闪变系数和闪变值进行计算评估连续运行情况下主要对闪变系数和闪变值进行计算评估1、连续运行的闪变系数计算公式:、连续运行的闪变系数计算
6、公式: 数据采集从数据采集从0m/s15m/s,以每,以每1m/s为为bin值,每个值,每个bin值采集值采集10min的的20个数据。个数据。 分别计算风速分别计算风速6、7.5、8.5和和10m/s工况下的闪变系数,对应的电网阻抗工况下的闪变系数,对应的电网阻抗角为角为30、50、70和和85。根据概率分布取概率为。根据概率分布取概率为0.99的数值进行加权的数值进行加权求平均值。求平均值。 Page 72、 、连续连续运行模式下运行模式下闪变计闪变计算:算: 电电科院科院实际测实际测量量过过程中,以不同阻抗角(程中,以不同阻抗角(30、 、50、 、70和和85)工况)工况计计算短算短时
7、时闪变值闪变值并并绘绘制随制随风风速速变变化的化的闪变闪变分布分布图图。以。以实测实测三相三相电压电压直接直接计计算短算短时闪变值时闪变值并并绘绘制制随随风风速速变变化的化的闪变闪变分布分布图图,并取概率分布,并取概率分布为为0.99的的值值。 。Page 8 Page 9切换操作运行情况下对闪变阶跃系数和电压变动系数计算切换操作运行情况下对闪变阶跃系数和电压变动系数计算1、闪变阶跃系数:、闪变阶跃系数: 风机在切入风速以下启动和在额定风速下启动,每种切换操作重复风机在切入风速以下启动和在额定风速下启动,每种切换操作重复5次次,采样频率,采样频率4kHz。2、电压变动系数:、电压变动系数:Pa
8、ge 10机组切换操作运行的闪边值:机组切换操作运行的闪边值: 测试过程中,分别计算测量电网阻抗角在测试过程中,分别计算测量电网阻抗角在30、 、50、 、70和和85工况下工况下 ,风速在切入和额定时的闪变系数和波动系数。切换操作情况,风速在切入和额定时的闪变系数和波动系数。切换操作情况按短时按短时10min的最大切换操作数目的最大切换操作数目 N10,长时,长时120min的最大切换操作数的最大切换操作数目目N120计算。计算。 Page 11机组切换操作运行的电压波动计算:机组切换操作运行的电压波动计算: 其测量工况为切入风速切换、额定风速切换和不同机组间切换的最劣其测量工况为切入风速切
9、换、额定风速切换和不同机组间切换的最劣情情况。分别在四种不同阻抗角情况下的波动值计算。况。分别在四种不同阻抗角情况下的波动值计算。Page 12电电流流谐谐波的波的计计算:算:电网连接处机组数量;:电网连接处机组数量;:电网连接点第:电网连接点第h次谐波电流畸变率;次谐波电流畸变率;:第:第i台机组变压器的变压系数;台机组变压器的变压系数;:第:第i台机组上第台机组上第h次谐波电流畸变次谐波电流畸变:指数;:指数;Page 13 测试采样频率为测试采样频率为4kHz,运行模式,运行模式Q=0,以,以10%额定功率为额定功率为bin区间区间采集电流谐波的含有率(需采集采集电流谐波的含有率(需采集
10、10min钟数据,但是以额定的钟数据,但是以额定的10%为测量点,数据采样点可能取值不够,因此以正负为测量点,数据采样点可能取值不够,因此以正负5%区间中值法取值。区间中值法取值。例例0%取取-5%5%的区间采样点)。每个功率区间采集的区间采样点)。每个功率区间采集20个点。个点。 采集各功率区间的谐波电流计算谐波的含有率,参照采集各功率区间的谐波电流计算谐波的含有率,参照IEC标准的限标准的限制查看测量计算结果是否超限。计算整次倍电流谐波的畸变率和简谐波制查看测量计算结果是否超限。计算整次倍电流谐波的畸变率和简谐波的含有率,计算高频谐波(大于的含有率,计算高频谐波(大于2kHz)的含有率和电压谐波的总畸变率。)的含有率和电压谐波的总畸变率。
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