一种风力发电机组海上低电压穿越检测方法技术

本发明专利技术公开了一种风力发电机组海上低电压穿越检测方法，将低电压穿越测试设备吊装到船上，并把船开到被测试风机附近进行定位固定，再将低电压穿越测试设备串接到原来的海缆线路，并临时增加35KV高压电缆接线，而海上风电的高压电缆连接方式采用“手拉手”环网的形式，且同一条回路上的风机在前一台机组都有负荷开关，可远程控制负荷开关的分合，通过改变低电压穿越测试设备的出口端电压对被测试风机进行测试，测试时对同一条线路的其它风机没有影响，可以正常发电运行。本发明专利技术可以降低对整个风电场的影响，测试时避免对同一条海缆线路的风机全部停机，有效降低风场发电量损失。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组海上低电压穿越检测方法
本专利技术涉及风力发电的
，尤其是指一种风力发电机组海上低电压穿越检测方法。
技术介绍
低电压穿越即Lowvoltageridethrough，低电压穿越能力可保证风电机组在电网故障、电压降低的情况下,尽最大可能与电网连接。同时向电网提供无功功率，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间或低电压区域。具有低电压穿越能力的风机可穿过保护动作时间，在故障切除后恢复正常运行，可大大减少发电系统在故障时反复并网次数，减少对电网的冲击。目前世界上大部分国家都对风机要求具有低电压穿越功能，并且每个国家的低电压穿越标准不尽相同，中国的风力发电机组低电压穿越标准要求见图1。a)风电场并网点电压跌至20％标称电压时，风电场内的风机应保证不脱网连续运行625ms。b)风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到标称电压的90％时，风电场内的风机应保证不脱网连续运行。c)测试点分别选取90％、75％、50％、35％、20％五个不同的电压跌落点进行测试。分为三相跌落和两相跌落测试，功率分别在10％Pn-30％Pn，90％Pn以上两种功率范围内进行测试。表1风电场低电压穿越考核电压故障类型考核电压三相短路故障风电场并网点线电压两项短路故障风电场并网点线电压风力发电机组在陆地上进行低电压穿越测试已经有成熟的方案，通过在风机箱变高压侧串接入低电压穿越测试设备，采用阻抗分压原理，将低电压穿越测试设备串接入35KV电路中，低穿测试原理如图2所示。由于风力发电机组逐步向海上发展，不可避免地需要对海上风力发电机组进行低电压穿越测试。目前的海上风力发电机组，由于海上复杂的环境条件和工况，要么是将风力发电机组安装在陆地上进行测试，要么是将低电压穿越测试设备放置在陆地上升压站旁边，串接入整条海缆线路，如图3所示。以图3方式将低电压穿越测试设备接入海缆线路1，对此条线路上的一台风机进行低穿测试，需要停掉其它3台风机。目前，海上风机一般容量都较大，且低电压穿越测试需要在合适的大风工况和小风工况下进行测试，测试周期较长，一个测试项目从开始准备到测试结束一般需要1-3个月。一个常规的低电压穿越测试项目，采用图3的测试方案，将低电压穿越测试设备放置在陆地上，可造成的发电量损失预计会在200万度电以上。同时，升压站空间有限，串接入35KV高压电缆和低电压穿越测试设备也是一个难点，需要增加35KV转接柜等设备，增大成本。
技术实现思路
本专利技术针对目前海上风力发电机组低电压穿越测试的现状，把低电压穿越测试设备放置在陆地上升压站，开展测试时被测试风机所在同一条线路的其它风机需要停机，对整个风电场的发电量损失影响较大，同时存在协调电网停电和增加相应的接线设备等困难，提出了一种安全可靠的风力发电机组海上低电压穿越检测方法，可以将低电压穿越测试对风电场的影响降低到最小，发电量损失也降得最小。为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案为：一种风力发电机组海上低电压穿越检测方法，该方法是将低电压穿越测试设备吊装到船上，并把船开到被测试风机附近进行定位固定，再将低电压穿越测试设备串接到原来的海缆线路，并临时增加35KV高压电缆接线，而海上风电的高压电缆连接方式采用“手拉手”环网的形式，且同一条回路上的风机在前一台机组都有负荷开关，能够远程控制负荷开关的分合，通过改变低电压穿越测试设备的出口端电压对被测试风机进行测试，且在测试时对同一条线路的其它风机没有影响，它们都能够正常发电运行。进一步，为了安全架设35KV高压电缆，同时避免海浪、海风、涨退潮对高压电缆的影响，高压电缆桥架采用铝合金材料，重量轻、安装方便，高压电缆桥架采用正方形结构，单边长度40cm，高压电缆从中间穿过，高压电缆桥架伸出风机基础边沿15m，船体边沿距离风机基础10m，因此，高压电缆桥架末端能够伸长到船体靠近中线位置，船体宽13m，中线6.5m；高压电缆桥架采用三角形固定方式，用钢丝绳固定到风机基础上，高压电缆桥架的一端用膨胀螺栓固定到风机基础端，另一端悬空到船的正上方，通过三角形的固定方式，保证风从各个方向吹过来都不会晃动；高压电缆桥架悬空在船的上方，潮差最大7m；在最低潮位时，高压电缆桥架离船甲板10m；在最高潮位时，高压电缆桥架离船甲板3m；高压电缆预留20m的活动长度，保证每天涨、退潮时，高压电缆能够自由活动，船体与高压电缆桥架保持安全距离。进一步，所采用的船体长76m，宽13m，轻载时吃水1m，船甲板离水面3m；低电压穿越测试设备配置有3个测试集装箱和1个办公室集装箱，测试集装箱长*宽*高为：12m*2.4m*2.4m，办公室集装箱长*宽*高为：6m*2.4m*2.4m；3个测试集装箱平行并排布置，测试集装箱前端离船头距离20m，测试集装箱间距离0.8m，旁边预留有2.5m的人行通道，测试集装箱离办公室集装箱距离20m；船上的高压区域用安全围栏围起来并悬挂警示牌；船体中间位置与风机基础距离10m，高压电缆桥架伸出到测试集装箱高压侧；船的位置调整到设定位置后，采用4锚定位，分别在船头2个锚，船尾2个锚，防止船在各个方向移动；船的轴线考虑海水涨落潮方向和风吹的方向，尽量使船的轴线与海水涨落潮方向和风向平行，减小船受到的阻力，使船体更稳定；为了防止海浪打到船体上的测试集装箱，并保证行人在船头和船尾行走时安全，在测试集装箱两侧增加防雨帆布进行防护。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：1、可以降低对整个风电场的影响，测试时避免对同一条海缆线路的风机全部停机，有效降低风场发电量损失。2、对于在海上建升压站的风电场，无法把低电压穿越测试设备放在陆地上，本方案提供了一种在海上进行测试可行和安全的方法。附图说明图1为中国风力发电机组低电压穿越标准要求示意图。图2为在陆地上进行低电压穿越测试的原理图。图3为在陆地上将低电压穿越测试设备放置在升压站接入电网示意图。图4为在海上将低电压穿越测试设备接入电网线路示意图。图5为在海上低电压穿越测试设备接入35KV线路一次回路示意图。图6为高压电缆桥架铺设方式示意图。图7为低电压穿越测试设备放置到船上的布局图。图8为船体与机位的布局图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。本实施例所提供的风力发电机组海上低电压穿越检测方法，其具体情况如下：将低电压穿越测试设备吊装到船上，并把船开到被测试风机附近进行定位固定，通过改变低电压穿越测试设备的出口端电压对被测试风机进行测试，测试时对同一条线路的其它风机没有影响，可以正常发电运行，如图4所示。因此，采用此种方案进行测试，仅对被测试风机有影响，发电量损失可以降到最低。海上风电的高压电缆连接方式采用“手拉手”环网的形式，同一条回路的内的风机在上台机组有负荷开关，可以远程控制负荷开关的分合。低电压穿越测试时需要将低电压穿越测试设备串接到原来的海缆线路，并临时增加35KV电缆接线，低电压穿越测试设备接入35KV线路一次回路如图5所示。为了安全架设35KV高压电缆，同时避免海浪、海风、涨退潮对高压电缆的影响，通过图6的方式架设高压电缆桥架及铺设高压电缆。高压电缆桥架采用铝合金材料，重量轻、安装方便；高压电缆桥架采用正方形结构，单边长度40cm，高压电缆从中间穿过。高压电缆桥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组海上低电压穿越检测方法，其特征在于：该方法是将低电压穿越测试设备吊装到船上，并把船开到被测试风机附近进行定位固定，再将低电压穿越测试设备串接到原来的海缆线路，并临时增加35KV高压电缆接线，而海上风电的高压电缆连接方式采用“手拉手”环网的形式，且同一条回路上的风机在前一台风机都有负荷开关，能够远程控制负荷开关的分合，通过改变低电压穿越测试设备的出口端电压对被测试风机进行测试，且在测试时对同一条线路的其它风机没有影响，它们都能够正常发电运行。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组海上低电压穿越检测方法，其特征在于：该方法是将低电压穿越测试设备吊装到船上，并把船开到被测试风机附近进行定位固定，再将低电压穿越测试设备串接到原来的海缆线路，并临时增加35KV高压电缆接线，而海上风电的高压电缆连接方式采用“手拉手”环网的形式，且同一条回路上的风机在前一台风机都有负荷开关，能够远程控制负荷开关的分合，通过改变低电压穿越测试设备的出口端电压对被测试风机进行测试，且在测试时对同一条线路的其它风机没有影响，它们都能够正常发电运行。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组海上低电压穿越检测方法，其特征在于：为了安全架设35KV高压电缆，同时避免海浪、海风、涨退潮对高压电缆的影响，高压电缆桥架采用铝合金材料，重量轻、安装方便，高压电缆桥架采用正方形结构，单边长度40cm，高压电缆从中间穿过，高压电缆桥架伸出风机基础边沿15m，船体边沿距离风机基础10m，因此，高压电缆桥架末端能够伸长到船体靠近中线位置，船体宽13m，中线6.5m；高压电缆桥架采用三角形固定方式，用钢丝绳固定到风机基础上，高压电缆桥架的一端用膨胀螺栓固定到风机基础端，另一端悬空到船的正上方，通过三角形的固定方式，保证风从各个方向吹过来都不会晃动；高压电缆桥架悬空在船的上方，潮差...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄成彦，白斌，苏邹端，薛振峰，陈艳，陈思范，
申请(专利权)人：明阳智慧能源集团股份公司，
类型：发明
国别省市：广东,44