新能源调频及惯量功能测试系统、方法、终端及存储介质技术方案

本发明专利技术属于新能源场站调频功能现场测试领域，公开了一种新能源调频及惯量功能测试系统、方法、终端及存储介质，频率采样模块、调频试验模块、调频抗干扰测试模块以及输出模块；频率采样模块进行频率变化量和频率变化量相关参数的设置；调频试验模块通过频率单次阶跃、频率连续阶跃、频率变化率确定进行调频实验；调频抗干扰测试模块通过高低电压穿越、连锁故障测试、谐波进行抗干扰测试。本发明专利技术提供了新能源调频及惯量功能测试方法，根据以上试验内容要求，通过结合新能源场站调频功能测试内容及要求，提供一种满足测试要求的新能源场站调频功能测试设备，使之能够适应新能源站级一次调频试验的各项测试内容、试验参数设置及操作流程。操作流程。操作流程。

【技术实现步骤摘要】
新能源调频及惯量功能测试系统、方法、终端及存储介质


[0001]本专利技术属于新能源场站调频功能现场测试领域，尤其涉及一种新能源调频及惯量功能测试系统、方法、终端及存储介质。

技术介绍

[0002]目前，频率是衡量电网供电质量指标的重要参数之一，为了实现电网的安全稳定运行及提升电网的频率供电质量，目前国内外的电网均要求并网电厂具备一定的一次调频能力，并要求通过现场调频试验方式对该功能进行验收，如GB/T30370
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2013《火力发电机组一次调频试验及性能验收导则》、GB/T9652.1
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2019《水轮机调速系统技术条件》、DL/T 1245
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2013《水轮机调节系统运行技术条件》等。
[0003]随着新能源发电容量占总发电容量比例的不断提高，新能源对电网有功扰动引起的频率波动也在不断加大，新能源场站不具备一次调频的困境日益突出。AGC(automatic generation control)系统应用于新能源电站，是根据电网调度指令对整个现场有功功率进行控制。但在电网系统的实际过渡过程中，它不能根据频率的变化快速响应，调节周期较长，因而只能参与电网的二次调频。
[0004]近年来国家能源局正在组织起草的新能源调频技术规范征求意见稿等相关国标和行标，对并网各类机组的调频功能的验证试验方法进行了明确，并且要求现场采用频率阶跃等方式对并网机组的一次调频功能进行验证，现场也基本按照该规定加以执行。
[0005]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术仅采用间接或者不完整方式实现对新能源场站级调频试验的现场测试。
[0006]解决以上问题及缺陷的难度为：
[0007]当前工程界为了实现以上检测目的，在信号源方面根据试验内容而分别采用单独的设备。如：针对频率变化率调频，现场采用继电保护领域普遍使用的继电保护测试设备中的信号阶跃方式实现，但是对频率的连续阶跃数量、频率的动态变化过程无法连续实现；对调频过程的抗干扰方面，如高低穿过程中的抗干扰能力，往往采用现场的新能源机组高低电压穿越测试设备进行直接模拟，采用该试验方法由于测试设备为35kV，严重降低现场测试效率；或者直接采用现场的高低电压穿越测试数据采用故障回放的形式测试调频过程的抗干扰能力，但是现场测试数据仅为高低穿测试数据，高(低)电压期间无对应的频率变化，不能实现高低穿过程中的频率变化导致的调频调节功能的检测，且高低穿及低高穿次数无法任意设定，较大程度上限定了现场试验的广泛开展。
[0008]解决以上问题及缺陷的意义为：
[0009]为此，为了提升我国新能源大规模并网的电网友好水平，进一步促进提升国家“双碳”战略目标的实现，迫切需要开展更好地满足现场测试需求的一种新能源调频功能的现场测试综合设备，提升现场测试效率，测试功能能够涵盖现场测试的各个内容和试验室入网测试内容等。

技术实现思路

[0010]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种新能源调频及惯量功能测试系统、方法、终端及存储介质。
[0011]本专利技术是这样实现的，一种新能源调频及惯量功能测试系统，所述新能源调频及惯量功能测试系统包括：
[0012]频率采样模块、调频试验模块、调频抗干扰测试模块以及输出模块；
[0013]频率采样模块，包括：默认值设定单元、频率变化量采样单元、频率变化率采样单元；用于进行频率变化量和频率变化量相关参数的设置；
[0014]调频试验模块，包括：电压频率默认值设定单元、频率单次阶跃单元、频率连续阶跃单元、频率变化率确定单元、频率数据回放单元；用于进行调频实验；
[0015]调频抗干扰测试模块，包括：默认值调整单元、高低电压穿越单元、连锁故障测试单元、谐波单元、波形回放单元；用于进行抗干扰测试。
[0016]进一步，所述默认值设定单元、电压频率默认值设定单元以及默认值调整单元可设定默认电压幅值、默认频率值。
[0017]进一步，所述频率采样模块包括：
[0018]频率变化量采样单元，用于选择频率变化量采样为持续输出设定的默认电压幅值和频率或当前参数；同时用于确定状态触发条件为时间触发或按键触发；
[0019]频率变化率采样单元，用于基于不同变化状态在频率变化率起始频率以及终止频率中按照设定的频率变化率进行调整。
[0020]进一步，所述不同变化状态包括：从50Hz开始以设定频率变化率变化至设定截止频率，超过频率变化时间后，持续输出截止频率；
[0021]以及，从截止频率按设定频率变化率变化至50Hz，超过频率变化时间后，持续输出50Hz。
[0022]进一步，所述频率变化率起始频率以及终止频率为45Hz～55Hz。
[0023]进一步，所述频率变化率设定范围为
±
0.05Hz/s～
±
3Hz/s。
[0024]进一步，所述调频试验模块包括：
[0025]频率单次阶跃单元，用于分别设置U
A
、U
B
、U
C
频率；用于输出节至少两组点信号或输入节点动作进行状态转换；
[0026]频率连续阶跃单元，用于设置不同频率输出；
[0027]频率变化率确定单元，用于设置调整起始频率、终止频率；
[0028]频率数据回放单元，用于进行频率数据的回放。
[0029]本专利技术的另一目的在于提供一种应用于所述新能源调频及惯量功能测试系统的新能源调频及惯量功能测试方法，所述新能源调频及惯量功能测试方法包括：
[0030]步骤一，进行频率变化量和频率变化量相关参数的设置；
[0031]采用状态序列方式，分别设置调频各个阶段的状态序列。如将调频全过程设置为调频前状态，调频状态，调频后状态，在此过程中设置每一个状态所对应的待输出的电压信号的幅值、频率和相位以及对应的持续时间；为保持稳定，可设置调频各个阶段的电压幅值均为57.75V，调频前对应的状态序列设置输出信号频率为50Hz；调频过程中设置信号频率为试验值，如50.5Hz，持续时间15秒后，进入调频后状态，设置为恢复正常50Hz；
[0032]步骤二，通过频率单次阶跃、频率连续阶跃、频率变化率确定进行调频实验，并进行频率数据回放；
[0033]针对单次频率阶跃及连续阶跃调频测试内容，参考步骤一，在调频前、调频中及调频后三个状态序列划分方式的基础上，增设调频中状态序列个数，如：50.0Hz
‑
50.2Hz
‑
50.5Hz
‑
50.2Hz
‑
50.1Hz
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50.0Hz，仅需要在调频过程中状态增加与50.2、50.5、50.2和50.1分别对应的状态序列，并设定持续时间。
[0034]针对频率变化率调频测试，在系统中设定调频过程的起始频率50.0Hz，频率变化后的终止频率，如51Hz，以及频率从起始频率变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源调频及惯量功能测试系统，其特征在于，所述新能源调频及惯量功能测试系统包括：频率采样模块，包括：默认值设定单元、频率变化量采样单元、频率变化率采样单元；用于进行频率变化量和频率变化量相关参数的设置；调频试验模块，包括：电压频率默认值设定单元、频率单次阶跃单元、频率连续阶跃单元、频率变化率确定单元、频率数据回放单元；用于进行调频实验；调频抗干扰测试模块，包括：默认值调整单元、高低电压穿越单元、连锁故障测试单元、谐波单元、波形回放单元；用于进行抗干扰测试。2.如权利要求1所述新能源调频及惯量功能测试系统，其特征在于，所述默认值设定单元、电压频率默认值设定单元以及默认值调整单元可设定默认电压幅值、默认频率值。3.如权利要求1所述新能源调频及惯量功能测试系统，其特征在于，所述频率采样模块包括：频率变化量采样单元，用于选择频率变化量采样为持续输出设定的默认电压幅值和频率或当前参数；同时用于确定状态触发条件为时间触发或按键触发；频率变化率采样单元，用于基于不同变化状态在频率变化率起始频率以及终止频率中按照设定的频率变化率进行调整。4.如权利要求3所述新能源调频及惯量功能测试系统，其特征在于，所述不同变化状态包括：从50Hz开始以设定频率变化率变化至设定截止频率，超过频率变化时间后，持续输出截止频率；以及，从截止频率按设定频率变化率变化至50Hz，超过频率变化时间后，持续输出50Hz。5.如权利要求3所述新能源调频及惯量功能测试系统，其特征在于，所述频率变化率起始频率以及终止频率为45Hz～55Hz；所述频率变化率设定范围为
±
0.05Hz/s～
±
3Hz/s。6.如权利要求1所述新能源调频及惯量功能测试系统，其特征在于，所述调频试验模块包括：频率单次阶跃单元，用于分别设置U
A
、U
B
、U
C...

【专利技术属性】
技术研发人员：向念亲，常全胤，孙秀晴，
申请(专利权)人：昆明同弘瑞能电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：