新基建能源網(wǎng)—風(fēng)電高電壓穿越測試

一、新基建能源網(wǎng)建設簡(jiǎn)介

2020年是全面建成小康社會(huì )和“十三五”規劃收官之年，發(fā)展基礎設施建設勢在必行。以信息網(wǎng)、 交通網(wǎng)、 能源網(wǎng)為框架的新型基建將是新經(jīng)濟形勢下必需產(chǎn)業(yè)， 同樣也將會(huì )成為未來(lái)社會(huì )發(fā)展的基石。

為促進(jìn)能源結構升級，能源網(wǎng)的建設勢在必行，當前新基建能源網(wǎng)建設的能源供給主要包括核電、天然氣、光伏電網(wǎng)以及風(fēng)能發(fā)電網(wǎng)。

圖1 新基建結構框圖

二、什么是高電壓穿越測試？

說(shuō)到電壓穿越測試，想必大部分人對光伏逆變器的低電壓穿越測試并不陌生，而高電壓穿越測試則是隨著(zhù)國家特高壓輸電線(xiàn)路的建設，為保證風(fēng)電接入特高壓后如何保證新能源電站和特高壓電網(wǎng)穩定安全運行對風(fēng)電和光伏發(fā)電場(chǎng)提出的新要求。目前在國家的風(fēng)電機組的高電壓穿越測試規程NB/T 31111-2017中作出了規定：

1.     基本要求

當電網(wǎng)發(fā)生故障或擾動(dòng)引起測試點(diǎn)電壓升高時(shí)，風(fēng)電機組測試點(diǎn)各線(xiàn)電壓（相電壓）在圖2中電壓輪廓線(xiàn)及以下的區域內時(shí)，風(fēng)電機組必須保證不脫網(wǎng)連續運行；否則允許風(fēng)電機組切出。

圖2 NBT 31111-2017風(fēng)電機組高電壓穿越要求

2.     電壓升高類(lèi)型及考核電壓

其中考核的電壓為風(fēng)電機組測試點(diǎn)線(xiàn)電壓的升高，類(lèi)型為三相對稱(chēng)電壓和兩項不對稱(chēng)電壓。

3.     有功恢復

對電壓升高期間沒(méi)有切出電網(wǎng)的風(fēng)電機組，其有功功率在電壓恢復后應快速恢復至實(shí)際風(fēng)況對應的輸出功率

4.     動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐能力

當風(fēng)電機組測試點(diǎn)電壓處于標稱(chēng)電壓的110%~130%區間內時(shí)，風(fēng)電機組應能夠自測試點(diǎn)電壓升高出現的時(shí)刻起快速響應，通過(guò)無(wú)功電流注入支撐電壓恢復。

圖3 測試配置界面

三、PA功率分析儀高低電壓穿越測試簡(jiǎn)介

PA功率分析儀可配合上位機軟件進(jìn)行高低電壓穿越測試，可以記錄整個(gè)高低電壓穿越測試的整個(gè)過(guò)程，進(jìn)行長(cháng)達80S的測試。軟件覆蓋了測試過(guò)程所需的負載測試及空載測試，可進(jìn)行單相、三相測試。

儀器接線(xiàn)完畢并設置好相關(guān)參數后，打開(kāi)PAM上位機軟件，對測試界面進(jìn)行進(jìn)行界面設置，完成設置后，點(diǎn)擊應用按鈕，再點(diǎn)擊啟動(dòng)測試按鈕，PA進(jìn)入數據采集過(guò)程如圖3所示，在此時(shí)操作電壓升高裝置升高電壓，按要求保持一段時(shí)間后，再降至常規。

圖4 穿越過(guò)程數據計算

PAM軟件還可以直接測試出電壓、電流及功率的正序分量，以及直接一鍵分析出無(wú)功電流注入的響應時(shí)間、注入時(shí)間以及有功恢復的時(shí)間。并且能夠進(jìn)行電壓、電流的半周期測試，可以對每一個(gè)點(diǎn)的電壓進(jìn)行準確的高精度定位，提供真實(shí)可信的高低電壓穿越測試結果，更準確地分析各個(gè)節點(diǎn)電壓、電流功率的變化情況。滿(mǎn)足符合行業(yè)標準的測試。

圖 5 無(wú)功電流注入后有功恢復時(shí)間

PA功率分析儀對于光伏、風(fēng)電的測試的優(yōu)勢主要在于：

●   0.01%超高精度保證逆變器、風(fēng)力發(fā)電機轉換效率測量；

●   唯一支持IEC與N4105德標的諧波測試標準；

●   配合PAM軟件直接進(jìn)行高/低電壓穿越測試；

●  10ms數據刷新率實(shí)現對工頻信號進(jìn)行半波分析；

●   MPPT跟蹤效率測量；

●   功率因數、電壓不平衡度、直流分量；

●   過(guò)壓/欠壓、過(guò)頻/欠頻保護。

圖 6測試完成波形界面