高海拔光伏电站电网故障模拟测试系统移动检测设备技术方案

本发明专利技术涉及一种高海拔光伏电站电网故障模拟测试系统移动检测设备，该套检测设备采用车载集装箱的结构，采用高度集成的设计集中在3个集装箱内，分别为开关柜车、35kV电抗器车和10kV电抗器车，集装箱为标准尺寸，满足运输限制要求，另外有一套集控车搭载总体控制整个设备的控制系统。该设备可以对光伏电站进行低电压穿越检测能力检测，同时可以辅助进行风电低电压穿越试验，可以完成风电和光伏两种不同控制系统的切换，覆盖范围广，适应性强。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种高海拔光伏电站电网故障模拟测试系统移动检测设备，该套检测设备采用车载集装箱的结构，采用高度集成的设计集中在3个集装箱内，分别为开关柜车、35kV电抗器车和10kV电抗器车，集装箱为标准尺寸，满足运输限制要求，另外有一套集控车搭载总体控制整个设备的控制系统。该设备可以对光伏电站进行低电压穿越检测能力检测，同时可以辅助进行风电低电压穿越试验，可以完成风电和光伏两种不同控制系统的切换，覆盖范围广，适应性强。【专利说明】高海拔光伏电站电网故障模拟测试系统移动检测设备
本专利技术涉及光伏发电站电网故障模拟系统的移动式检测，尤其涉及一种高海拔光 伏电站电网故障模拟测试系统移动检测设备。
技术介绍
近年来，我国大力支持发展新能源技术，随着太阳能光伏发电装机比例的快速增 力口，同风力发电机组一样，电力系统对接入电网的大中型光伏电站在电网发生暂态故障时 的运行能力提出了要求，国家电网公司《光伏电站接入电网技术规定》明确要求大中型光伏 电站具备低电压穿越能力。 随着光伏并网检测试验的不断进行，目前适用于高海拔地区的光伏并网检测设备 是是基于电力电子设备，通过对电力电子元器件的控制，改变输出电压的幅值，模拟电网电 压的故障状态，根据各个电站的实际接线方式，选择不同的接线方式，将所用的测试设备串 接在电站的逆变器与主母线之间，通过对电力电子设备的控制，对所测试的逆变器进行测 试。 电力电子元件由于其本身的特性，必将产生谐波，无法实际体现电网的真实特性； 另外电网故障将会产生故障电流，而基于电力电子设备所构建的检测设备无法真实的模拟 电网故障时的真实状态。 目前国内针对高海拔地区大规模并网光伏电站的电网故障模拟测试中，基于阻抗 分压为原理进行设计与制造的检测设备的研制目前还处于入门阶段，在该套设备之前还没 有相关领域的研究。 有鉴于此，本专利技术提供一种高海拔光伏电站电网故障模拟测试系统移动检测设 备，以满足实际应用需要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了更好的模拟电网故障时的状态，将最真实的电 网故障状态进行实时的模拟，设计和制造了基于电抗器系统为主要设备，通过电抗器阻抗 分压原理进行系统的构建，从而更真实的体现电网故障状态，对电网故障模拟系统的实时 控制模拟不同的电网故障状态，从而能更真实的对逆变器进行考验，使逆变器能更加适应 电网的不同状态，保证电网安全与稳定。 本专利技术所采用的技术方案是：一种高海拔光伏电站电网故障模拟测试系统移动 检测设备，该套检测设备采用车载集装箱的结构，采用高度集成的设计集中在3个集装箱 内，分别为开关柜车、35kV电抗器车和10kV电抗器车，集装箱为标准尺寸，满足运输限制要 求，另外有一套集控车搭载总体控制整个设备的控制系统，其特征在于： 开关柜车对外由15根35kV电缆对外连接，其中：3根进线接口，接光伏电站网侧；3根 出线接口，接入被测设备；9根接入35kV电缆与电抗器车连接：3根35kV电缆接入电抗器车 限流电抗接口；3根35kV电缆接入电抗器车短路电抗接口；3根35kV电缆接入电抗器车测 试点接口；开关柜车预留零线和地线接口，用于对地跌落试验和接地连接； 开关柜车与电抗器车之间二次电气连接，包括：2根32芯航插电缆A、B，用以控制分接 开关信号、24V电源和温湿度通讯；1根4芯航插电缆C，用以给电抗器车辅助供电； 开关柜车与集控车之间的二次电气连接，包括：1根32芯航插电缆D，用以控制柜指示 灯、开关信号和通讯；1根4芯航插电缆E，用以给集控车辅助供电；1根6芯航插电缆F和 1根6芯航插电缆G，用以CT和PT信号传输；一根4芯二次电源航插，用以从接入变电站二 次电源，给系统提供总的二次电源；1根网线接入集控车，用以集控车对故障模拟系统的控 制操作。 如上所述的高海拔光伏电站电网故障模拟测试系统移动检测设备，其特征在于， 开关柜车内部主要设备如下：（1)7台开关柜，包括CB1~CB4共4台断路器和相关PT柜组 成，断路器内置综合保护装置，用以电压跌落试验时限流电抗器和短路电抗器投入和切出； (2) 4台接触器，包括K1~K4接触器，用以不同短路跌落方式自动切换；（3) 1台控制柜，用 以整套故障模拟系统的综合控制和通信；（4) 1台电缆卷盘，用以自动收放试验电缆；（5) 1 个配电箱，用以整套故障模拟系统全部二次配电；（6) 15个T形头接口，包括：3相进线接 口，用以接光伏电站；3相出线接口：接入被测设备；3相接入电抗器车限流电抗接口；3相 接入电抗器车短路电抗接口；3相接入电抗器车测试点接口；零线和地线接口；（7)相关辅 助设备，包括：照明：前照明、后照明、应急灯照明；加热器：共4台加热器；风扇：前风扇、后 风扇；温湿度检测仪、烟雾报警器。 如上所述的高海拔光伏电站电网故障模拟测试系统移动检测设备，其特征在于， 35kV电抗器车内部主要设备如下：（1)电抗器，包括：3台480mH电抗器、3台200mH电抗器； (2)相关底座、支柱绝缘子和固定设备；（3) 3支避雷器；（4) 6支红外检测仪，用以检测车 内6台电抗器温度，温度值通过通信传输给人机界面；（5)分接开关，专门针对该故障模拟 系统项目设计的分接开关，由三台分接开关合并连接而成；（6)分接开关配套的固定支架； (7)电缆卷盘，用以自动收放试验电缆；（8)配电箱，用以电抗器车的二次辅助配电；（9)9个 T形头接口，包括：3相接入电抗器车限流电抗接口、3相接入电抗器车短路电抗接口、3相接 入电抗器车测试点接口；（10)相关辅助设备，包括：照明：前照明、后照明、应急灯照明；力口 热器：共4台加热器；风扇：前风扇、后风扇；温湿度检测仪、烟雾报警器、防务闭锁装置。 如上所述的高海拔光伏电站电网故障模拟测试系统移动检测设备，其特征在于， 10kV电抗器车内部主要设备与35kV电抗器车的内部设备相同，不同之处在于，10kV电抗器 车内部的电抗器，包括：3台75mH电抗器、3台30mH电抗器。 本专利技术的有益效果是：本专利技术的主要技术特点及技术改进体现在： 1.结构进行优化，该系统主要针对高海拔地区的地理与环境特点，在结构上进行优化， 采用密封式的试验环境，所有敞开式部分均加装密封条，密封圈进行密封，加强了环境适应 性，减少了环境对测试的影响。 2.接线方式优化，采用冷缩钢板进行固定，将设备的内部电缆线与外部连接线通 过冷缩固定钢板进行固定，统一接线，统一安装，优化了设备的布线结构，避免的线路的交 叉互联，减少了电缆连接因错综复杂导致接线错误从而引发事故的概率。减少了试验人员 的接线工作量，从而提升了工作效率。 3.加强了设备的抗绝缘能力，由于该移动式检测设备主要用于高海拔地区，其绝 缘水平受到严格考核，该套移动式检测设备通过现场实际检测，对设备的绝缘性能进行了 进一步加强，对各个连接点进行绝缘包覆，增强了设备的绝缘能力。在电抗器各个分接抽头 处加装避雷器，在有限的空间内，对位置进行进行调整，加装避雷器，使移动检测设备具有 更可靠的保护功能。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术高海拔光伏电站电网故障模拟测试系统移动检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高海拔光伏电站电网故障模拟测试系统移动检测设备，该套检测设备采用车载集装箱的结构，采用高度集成的设计集中在3个集装箱内，分别为开关柜车、35kV电抗器车和10kV电抗器车，集装箱为标准尺寸，满足运输限制要求，另外有一套集控车搭载总体控制整个设备的控制系统，其特征在于：开关柜车对外由15根35kV电缆对外连接，其中：3根进线接口，接光伏电站网侧；3根出线接口，接入被测设备；9根接入35kV电缆与电抗器车连接：3根35kV电缆接入电抗器车限流电抗接口；3根35kV电缆接入电抗器车短路电抗接口；3根35kV电缆接入电抗器车测试点接口；开关柜车预留零线和地线接口，用于对地跌落试验和接地连接；开关柜车与电抗器车之间二次电气连接，包括：2根32芯航插电缆A、B，用以控制分接开关信号、24V电源和温湿度通讯；1根4芯航插电缆C，用以给电抗器车辅助供电；开关柜车与集控车之间的二次电气连接，包括：1根32芯航插电缆D，用以控制柜指示灯、开关信号和通讯；1根4芯航插电缆E，用以给集控车辅助供电；1根6芯航插电缆F和1根6芯航插电缆G，用以CT和PT信号传输；一根4芯二次电源航插，用以从接入变电站二次电源，给系统提供总的二次电源；1根网线接入集控车，用以集控车对故障模拟系统的控制操作。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，杨小库，张海宁，李春来，孟可风，宋锐，杨立滨，孔祥鹏，丛贵斌，李正曦，王轩，赵世昌，杨嘉，马勇飞，梁英，刘可，张杰，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：青海;63