新基建能源網(wǎng)—風電高電壓穿越測試

一、新基建能源網(wǎng)建設(shè)簡介

2020年是全面建成小康社會和“十三五”規(guī)劃收官之年，發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)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)， 同樣也將會成為未來社會發(fā)展的基石。

為促進能源結(jié)構(gòu)升級，能源網(wǎng)的建設(shè)勢在必行，當前新基建能源網(wǎng)建設(shè)的能源供給主要包括核電、天然氣、光伏電網(wǎng)以及風能發(fā)電網(wǎng)。

圖1 新基建結(jié)構(gòu)框圖

二、什么是高電壓穿越測試？

說到電壓穿越測試，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國家特高壓輸電線路的建設(shè)，為保證風電接入特高壓后如何保證新能源電站和特高壓電網(wǎng)穩(wěn)定安全運行對風電和光伏發(fā)電場提出的新要求。目前在國家的風電機組的高電壓穿越測試規(guī)程NB/T 31111-2017中作出了規(guī)定：

1.     基本要求

當電網(wǎng)發(fā)生故障或擾動引起測試點電壓升高時，風電機組測試點各線電壓（相電壓）在圖2中電壓輪廓線及以下的區(qū)域內(nèi)時，風電機組必須保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行；否則允許風電機組切出。

圖2 NBT 31111-2017風電機組高電壓穿越要求

2.     電壓升高類型及考核電壓

其中考核的電壓為風電機組測試點線電壓的升高，類型為三相對稱電壓和兩項不對稱電壓。

3.     有功恢復

對電壓升高期間沒有切出電網(wǎng)的風電機組，其有功功率在電壓恢復后應(yīng)快速恢復至實際風況對應(yīng)的輸出功率

4.     動態(tài)無功支撐能力

當風電機組測試點電壓處于標稱電壓的110%~130%區(qū)間內(nèi)時，風電機組應(yīng)能夠自測試點電壓升高出現(xiàn)的時刻起快速響應(yīng)，通過無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介

PA功率分析儀可配合上位機軟件進行高低電壓穿越測試，可以記錄整個高低電壓穿越測試的整個過程，進行長達80S的測試。軟件覆蓋了測試過程所需的負載測試及空載測試，可進行單相、三相測試。

儀器接線完畢并設(shè)置好相關(guān)參數(shù)后，打開PAM上位機軟件，對測試界面進行進行界面設(shè)置，完成設(shè)置后，點擊應(yīng)用按鈕，再點擊啟動測試按鈕，PA進入數(shù)據(jù)采集過程如圖3所示，在此時操作電壓升高裝置升高電壓，按要求保持一段時間后，再降至常規(guī)。

圖4 穿越過程數(shù)據(jù)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功電流注入的響應(yīng)時間、注入時間以及有功恢復的時間。并且能夠進行電壓、電流的半周期測試，可以對每一個點的電壓進行準確的高精度定位，提供真實可信的高低電壓穿越測試結(jié)果，更準確地分析各個節(jié)點電壓、電流功率的變化情況。滿足符合行業(yè)標準的測試。

圖 5 無功電流注入后有功恢復時間

PA功率分析儀對于光伏、風電的測試的優(yōu)勢主要在于：

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

●   唯一支持IEC與N4105德標的諧波測試標準；

●   配合PAM軟件直接進行高/低電壓穿越測試；

●  10ms數(shù)據(jù)刷新率實現(xiàn)對工頻信號進行半波分析；

●   MPPT跟蹤效率測量；

●   功率因數(shù)、電壓不平衡度、直流分量；

●   過壓/欠壓、過頻/欠頻保護。

圖 6測試完成波形界面