The invention discloses a multi index voltage disturbance generating device and a control method for testing the grid connection of a wind turbine, including a series synchronous compensation unit, a thyristor control impedance voltage dividing unit, a voltage transformer Pt, a control unit, a series synchronous compensation unit and a thyristor control impedance voltage dividing unit, which are used to connect the test wind turbine and the local Booster Box Transformer in series The step compensation unit is arranged at the front end of the thyristor control impedance voltage dividing unit. According to different application occasions, the invention produces different voltage drop curves, simulates the step recovery process of the grid voltage, with high degree of automation. At the same time, it can realize the voltage sag (drop), harmonic, voltage fluctuation, three-phase imbalance and other disturbance voltage waveform output, so as to connect the wind turbine unit to the grid Testing creates conditions.
【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术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。
技术介绍
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...
【技术保护点】
1.一种用于风电机组并网检测的多指标电压扰动发生装置，其特征在于：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：/n串联同步补偿单元包括开关一BRK1、可关断器件一IGBT1、可关断器件二IGBT2、可关断器件三IGBT3、可关断器件四IGBT4、二极管一D1、二极管二D2、二极管三D3、二极管四D4、直流电容器一C
【技术特征摘要】
1.一种用于风电机组并网检测的多指标电压扰动发生装置，其特征在于：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：
串联同步补偿单元包括开关一BRK1、可关断器件一IGBT1、可关断器件二IGBT2、可关断器件三IGBT3、可关断器件四IGBT4、二极管一D1、二极管二D2、二极管三D3、二极管四D4、直流电容器一C1、连接电抗器一L1、串联耦合变压器T，所述可关断器件一IGBT1的发射极与二极管一D1的正极连接，所述可关断器件一IGBT1的集电极与二极管一D1的负极连接，所述可关断器件二IGBT2的发射极与二极管二D2的正极连接，所述可关断器件二IGBT2的集电极与二极管二D2的负极连接，所述可关断器件三IGBT3的发射极与二极管三D3的正极连接，所述可关断器件三IGBT3的集电极与二极管三D3的负极连接，所述可关断器件四IGBT4的发射极与二极管四D4的正极连接，所述可关断器件四IGBT4的集电极与二极管四D4的负极连接；所述可关断器件一IGBT1的发射极与所述可关断器件四IGBT4的发射极连接，所述可关断器件二IGBT2的集电极与所述可关断器件三IGBT3的集电极连接；所述可关断器件一IGBT1的集电极与所述可关断器件二IGBT2的发射极连接，所述可关断器件四IGBT4的集电极与所述可关断器件三IGBT3的发射极连接；所述直流电容器一C1一端与所述可关断器件四IGBT4的发射极连接，另一端与可关断器件三IGBT3的集电极连接；所述连接电抗器一L1一端与所述可关断器件一IGBT1的集电极连接，另一端与连接电抗器一L1的引脚一连接，连接电抗器一L1的引脚二分别与可关断器件二IGBT2的发射极、可关断器件三IGBT3的发射极连接；所述连接电抗器一L1的引脚三和引脚四连接在开关一BRK1上；所述可关断器件一IGBT1、可关断器件二IGBT2、可关断器件三IGBT3、可关断器件四IGBT4、直流电容器一C1分别与控制单元连接；
晶闸管控制阻抗分压器单元包括开关二BRK2、开关三BRK3、限流电抗器二L2、短路电抗器三L3、短路电抗器四L4、短路电抗器五L5、双向晶闸管一SCR1、双向晶闸管一SCR2，所述短路电抗器三L3、短路电抗器四L4、短路电抗器五L5、开关三BRK3依次连接在一起，所述双向晶闸管一SCR1与短路电抗器三L3并联在一起，所述双向晶闸管一SCR2与短路电抗器四L4并联在一起，所述开关二BRK2一端与开关一BRK1连接，另一端与开关三BRK3连接；所述双向晶闸管一SCR1、双向晶闸管一SCR2分别与控制单元连接；
所述电压互感器PT用于采集测试风电机组并网点的交流电压信号，并将该交流电压信号传送给控制单元。
2.一种采用权利要求1所述用于风电机组并网检测的多指标电压扰动发生装置的方法，其特征在于：将扰动发生装置串联接入测试风电机组和升压箱变之间；通过晶闸管控制阻抗分压器实现电压深度跌落，而串联同步补偿单元对电压跌落值进行精确补偿控制，电压暂降扰动发生模式下，开关一BRK1、开关二BRK2分开，开关三BRK3闭合；串联同步补偿单元等效为电感值连续可调的电抗器LVSC，和限流电抗器二L2起到限流电抗器的作用，在电压跌落期间减小系统提供的短路电流，进而保证测试过程对电网系统不产生影响；短路电抗器三L3、短路电抗器四L4、短路电抗器五L5起到短路电抗器的作用，发挥“降低”测试风电机组机端电压的作用；通过各电抗器之间的阻抗关系，达到既使被检测设备机端电压降低的目的，又对系统基本不产生影响的效果，从而模拟电网低电压以检测机组低穿能力的目的；试验电压跌落结束后，控制单元使开关一BRK1、开关二BRK2闭合，开关三BRK3分开，扰动装置恢复初始状态，测试风电机组正常并网发电。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于：电压跌落深度U跌落由下式得到：
式中：Us—装置接入点的电源侧电压；
X限流—限流...
【专利技术属性】
技术研发人员：张高锋，
申请(专利权)人：常州赛英新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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