安全管理编号：YTO-FS-PD408
低电压指令的测试通用版
In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities.
标准/ 权威/ 规范/ 实用
Authoritative And Practical Standards
低电压指令的测试通用版
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低电压指令的测试（一）
一、前言
本文将介绍欧联最新版本的低电压指令及说明如何满足新指令的要求，重点将放在包含测试报告的CE技术文件的要求，以协助厂商因应LVD指令。本文简要的陈述指令的一般要求，而后，把焦点放在测试要求上，并提供一些例子，说明了如何符合LVD测试的相关问题。
二、LVD的适用范围LVD适用于所有本身功能使用电压范围在交流50~1000V，直流75~1500V的电机产品，这个定义系指指令的适用范围，而不是指令适用的限制(例如，在使用交流230V的计算机中，直流12V的电路所造成的危险也受LVD的规范)。LVD适用于提供给消费者和工业使用的产品，如果是工业用设备，指令也涵盖了制造商本身使用的产品(例如: 测试设备)。
三、CE技术文件的要求LVD的CE体制与EMC指令类似，所有在适用范围内的产品都必须有CE标志，而且必须有制造商的代表或进口商所签署的符合声明书。简单
的自我宣告并不足以确定产品是安全的(〝安全〞被定义成不会造成人员或家畜的死伤及财务的损害)，基于这个原因，LVD的声明需要有技术文件档案的支持来证明。技术证明文件须包含:1. 机设备的一般性描述2. 概念上的设计及制造图样3. 了解这些图样所必须的描述和说明4. 列出全部或部份适用的标准，及描述为满足指令安全观点所采行的对策5. 设计的推算结果，执行过程的检查6. 测试报告制造商须用各种必要的方法以确保制造过程符合技术文件所述，档案的内容应清楚的证明产品在设计观点上，是安全的，而且能确定在制造过程中一直都符合。
建立安全设计较好的方法是，先表示符合所列出的调和标准，而以测试报告为证据。调和标准会定期地发表在EC的官方公报(Official Journal)。使用已受认可的文件(如EN规格说明)可以确定准备档案的这个人考虑了在其工业领域的最佳信息，而不只是他们自己的经验。无论如何，此宣告必须考虑LVD的必要安全规范，而此规范可能超越调和标准的要求。大体而言，如果产品很明显地在某EN标准的规范范围内，则此EN标准就已足够。为确保符合的持续性，制造品质系统要有相对于可评量安全的对应参数。首先，是对每个样品在运送之前所做的下线测试(包括接地连续性、抗电绝缘强度、绝缘电阻)，其次，是要能够从测试的结果中搜集到与产品安全相关之关键组件与材料(critical
components and materials) (如保险丝、隔离变压器、可燃的塑料)，依据EN标准做测试可以找出关键组件。
低电压指令的测试（二）
四、安全上的测试依据一个受认可的规格来测试，是否符合指令之技术要求的关键因素，测试可由制造商或制造商认为有能力的人实施(也就是说，由第三者机构执行测试或担任顾问)。选择在厂内或厂外测试，通常是根据制造商的条件及意愿，以及有时候买主的要求。无论如何，实际上最重要的因素是最终结果的可靠度，签署声明的人应知道，这些测试结果是合法辩护的基础，但必须要正确且可重现。如果是由未校正过的仪器或经验不足的人员所测出的结果，可能无法满足这些要求。对许多人而言，他们对产品的测试经验仅来自于EMC相关指令，LVD指令的测试有点不同，简单地说，MC测试是一格针对已定义好的方法，限制值的量测，而LVD测试有些则是资料的收集，用以支持一个通常较为主观的判断，LVD测试标准非常复杂，要求的说明和下结论所需的测试结果，也通常是很厚的文件。
五、安全的原理对电器产品而言，大多数的LVD之EN标准依循相同的基本安全原理。测试是为了要确保在正常执行和错误状况下的安全操作，这些可能包含操作者、旁观者和服务人员的影响，要视环境及规格的限制而定，
如此一来，所有可预测及合理操作模式，操作时的环境状况都列入考量，值得注意的是，意外的曝露于危险的情况要涵盖在内，而自杀式或漫不经心的行为则不在范围内。产品安全的关键因素是:1. 经适当的隔离系统和绝缘障碍，以保护防止电击的危险2. 尽量减少起火的危险，采用低可燃组件及防火材料，以保护防止火灾的危险3. 适当的监管，以保护防止机械危险4. 藉监管和围封，以保护防止设备外泄出放射性和相同危险(如X光，微波)5. 藉围封、化学或气体密封，以保护防止化学危险6. 藉屏障和保护性组件，以保护防止接触能量危险(高电流)
六、正常的操作状态产品在设计时，常利用一些组件的组合来产生新的功能，这些组件被连结起来放在一个围封，以形成最终产品，为确保这些完成的产品在正常操作下的安全，组件及材料的额定值和任何现有的文件安全认可，都必须列入考量。先前测试或认可的证明，必须整理在测试报告中，作为技术文件的内容或参考。所有的文件必需在此新的围封环境中受测，如果可能的话，增高周围的温度，举例而言，测试应涵盖温度量测及漏电流量测试，必须额外考量的是，组件使用的材料以及对电的隔离或防火保护，可能也需要做环境测试(如，振动或防水(IP)测试)。特定测试项目的细节，可在适用的产品标准中找到。
七、多认可组件的选择许多组件宣称受EN标准认
可，无论如何，尽可能向厂商索取认可证书、测试报告或证明文件的影本，如果使用非欧盟认证体系的认可证书，必须确定与IEC参考标准相关联，以确定符合必要的安全要求。例如，UL和CSA的要求可能与IEC或EN不同。
八、不正常的操作状态大多数的产品安全标准能容许任何组件内的单一失效，在这种情况下，此设备应能持续的被安全操作，或经由保护性组件(如保险丝、PTC或热效断流器)的动作而能安全地失效(safe-failure)，因保护组件的不当选择所造成的危险包含火灾和电击(由于热而造成的安全绝缘衰退)。保护组件要能正确地动作，而且在最差的错误情形下也能保护设备，值得注意的是，有些产品标准要求保护组件要装在设备里面，若允许使用在外部保护，则组件确实的型号和特性必须被指定。保护变压器二次电路的保险丝是保护性组件的一个很好例子，如果没有适当地检查保险丝的时间特性(例如:一个被认可的保险丝可能容许1.5或2倍的额定电流通过，过了30分钟才动作)，在危险的状况下，变压器在保险丝未动作前就燃烧起来是平常的。关于热保护的进一步举例如下:在有马达运转的设备中，小心地选择热效断流器，以防止在正常使用的尖峰状态下，不必要的跳脱，而还能在错误状态下(如: 死锁的齿轮/驱动或过负载)提供安全保护。
九、空间参数
整个设备的结构一定与围封体内组件的排列方式有关，测试及空间上的量测要确定组件的紧邻不会降低安全性(例如，组件不应以若将期移去，则会造成安全障碍的方式排列)。对使用者而言，危险部位的可接近性评估是另一个重要因素，产品标准规定了个种测试棒和测试针，以达到这个目的，仔细地检查通风恐大小是有必要的，因为这些孔存在不经意的接触到危险性的移动部位或有电部位的危险。安全开关或安全监视是空间安全参数的第三个例子，特别注意各种互锁装置和它们的操作系统，设计者较常采用软件的逻辑电路保护，但许多产品标准并不认定这种方式能提供全面性的安全，同样的，监视系统必须牢牢的固定住，且在各种可预期的使用情形下都有效，互锁或监视保护的使用能被设备使用者和服务人员知道。
十、建立一套日后的测试方法
第一步是选择相关的测试标准，以前面提到的因素，对产品作初步的检查，主要目的是要建立正常和非正常操作的模式，环境的基本条件和结构内的组件范围。
这种方式法能使你建立完整的测试计画，以及测试的优先项目。以此定义结构和组件的EMC符合要求，和确认出在测试过程中任何问题发生时的潜在冲突，是一个很好的观点。记住许多产品范围的复杂性，尽早开始这种检查程序是值得的，如果选择第三者机构执行测试，那么必须
要保留测试记录，以确保时程符合，最后要能确定测试计画的结论，能应用在你的制造品质系统。
符合LVD的测试并非是简单的过程，产品标准已发展了许多年，且种类繁多，厂商是否能充份理姐，现阶断而言，不论厂商是否已取得或尚未取得LVD指令的认可，为确保产品的安全，应值得投资时间来确使产品能符合LVD 指令的要求。
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低电压穿越试验检测装置用户使用手册
目录 第一章概述 (2) 第二章技术条件 (3) 2.1 环境条件 (3) 2.2 执行现行国家标准 (4) 第三章装置技术说明 (4) 3.1 功能特点 (4) 3.2 技术参数 (5) 第四章装置使用说明 (6) 第一章概述 2011年4月，随着国家发改委出台了关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知，2011年中国光伏市场前景大好，中国光伏装机容量增长依旧强劲，2011全年的安装量达到2GW，2012年装机超过4GW。到2015年底和2020年底，分别达到20GW和50GW。由此可见未来几年的光伏市场潜力和产能需求非常大。
随着光伏在电力能源中所占比例越来越大，光伏发电系统对电网的影响已不容忽视。尤其是我国光电大规模集中式开发，当电网发生故障造成并网点电压跌落时，一旦光伏逆变器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。因此，大功率光伏并网逆变器必须具有低电压穿越能力(Low V oltage Ride Through，LVRT)。其并网必须满足相应的技术标准，只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许光伏逆变器脱网，当电压在凹陷部分时，逆变器应提供无功功率。 目前，丹麦、德国等欧洲国家制定了新的电网运行准则；在国内，国家电网公司也已发布了《光伏电站接入电网技术规定》、《光伏电站接入电网测试规程》。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低电压穿越测试装置（电压跌落发生装置），低电压穿越等测试试验无法在现场进行，难以为光伏电站并网验收试验提供有效的技术支撑，也严重制约我国光伏发电的应用和发展。 为了提高我国光伏逆变器并网运行检测能力，推动光伏发电配套设备的自主创新，解决我国光伏发电并网运行的瓶颈，中国电科院中电普瑞科技有限公司在成功研制张北国家风光储实验基地风电检测中心35kV/6MV A电压跌落发生装置的基础上，通过自主创新进一步研制出国内首创的光伏逆变器低电压穿越测试装置。该装置采用阻抗分压式、集中结构、紧凑型设计，具有运输方便、测试灵活、占地面积小等优点。 低电压穿越测试装置根据国内光伏逆变器的特点，开发LVRT—1M系列产品，分别适用于1MW及以下光伏并网逆变器的低电压穿越测试装置，可根据用户需要灵活选择。 第二章技术条件 2.1 环境条件 序号项目现场条件 1 安装地点室外 2 海拔高度1500m
低电压穿越技术在火电厂中的应用摘要：本文根据火电厂用电压下降引起的电力系统故障，有可能导致火电厂给煤机停止机组跳闸的安全隐患，提出了一种低电压穿越火力发电厂600MW机组通过应用转化。通过现场试验结果表明，采用低电压穿越改造设计方案是可行的，具有普遍适用性，适用于其在低电压下的火电厂燃煤发电机组的改造，具有一定的理论意义和指导价值。 关键词: 低电压穿越;变频技术;火电厂 给煤机是火电厂重要的辅助设备。由于变频器电压闭锁保护意识不足，许多发电厂没有意识到变频器会在电网低电压时闭锁输出，导致局部电网失去稳定，对电网产生重大影响。其主要原因是大部分火电厂的辅助设备采用变频技术不能满足低电压穿越能力。 1存在问题 通过对故障电厂给煤机的测试发现，当电压从380V降低到310V时，某公司生产的给煤机控制器发出给煤机停止信号。当全部给煤机瞬问停止运行后，触发锅炉保护的“全炉膛燃料丧失”引起机组跳闸。当给煤机变频器电压降至210V时，给煤机变频器发生低电压跳闸并报警，从实际测试看，当给煤机电压降低到给煤机控制装置允许电压后，将发出给煤机跳闸信号，从而使给煤机停止运行;给煤机电源再降低时，将直接触发给煤机变频器跳闸。所以，对给煤机稳
定运行有影响的需要改进以下两个方面内容:①确保给煤机控制器交流工作电源稳定;②电网电压降低时为了保证给煤机变频器正常运行，需在变频器直流母线端子并接一个稳定的直流动力电源。 2解决方案 根据电网公司对火电厂辅机低电压穿越改造提出明确的技术要求:①当外部故障或扰动引起的变频器进线电压跌落幅值在额定电压85%，变频器应能持续正常运行;电压跌落幅值在额定电压20%,应能连续运行1s。②择优选择解决方案，力求方案简化。加装的设备在工作时不应产生较大的电流，对厂用电系统造成较大冲击;不能因加装的设备发生故障导致辅机变频器停机。③加装的设备安全可靠，不应给电网或原有设备带来新的安全隐患。变频器通过检测其直流母线电压是否在正常范围之内，判断工作电压是否满足运行要求。因此，常规的抗低电压措施均采用在变频器直流母线端子加装一个稳定的直流源，来确保交流输入电源降低时，变频器直流母线电压维持不变，进而维持变频器的正常运行。目前，针对变频器低电压穿越问题国内主要采用以下2种方案。 2.1给煤机变频器直流母线加装蓄电池组 ABB ACS510系列变频器正常运行时直流母线电压一般在500V左右，需要每台机组至少安装一组电压为500V的蓄电池组，将蓄电池直流输出电压并接至给煤机变频器直流母线端子。为了保证蓄电池的正常充电，需单独配备蓄电池组充电屏。 该方案技术理论简单、成熟，但安装蓄电池组和充电屏占地
低电压穿越：当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，在电压跌落的范围内，风电机组能够不间断并网运行。 低电压穿越 英文:Low voltage ride through 缩写: LVRT 低电压穿越（LVRT），指在风力发电机并网点电压跌落的时候，风机能够保持 低电压穿越 并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间(区域)。LVRT是对并网风机在电网出现电压跌落时仍保持并网的一种特定的运行功能要求。不同国家(和地区)所
基本要求 对于风电装机容量占其他电源总容量比例大于5%的省（区域）级电网，该电网区域内运行的风电场应具有低电压穿越能力。 风电场低电压穿越要求 右图为对风电场的低电压穿越要求。 a) 风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms的能力； b) 风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运行。 不同故障类型的考核要求 对于电网发生不同类型故障的情况，对风电场低电压穿越的要求如下： a) 当电网发生三相短路故障引起并网点电压跌落时，风电场并网点各线电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证不脱网连续运行；风电场并网点任意线电压低于或部分低于图中电压轮廓线时，场内风电机组允许从电网切出。 b) 当电网发生两相短路故障引起并网点电压跌落时，风电场并网点各线电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证不脱网连续运行；风电场并网点任意线电压低于或部分低于图中电压轮廓线时，场内风电机组允许从电网切出。 c) 当电网发生单相接地短路故障引起并网点电压跌落时，风电场并网点各相电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证
低电压穿越能力 低电压穿越能力（Low voltage ride through capability），就是指风力发电机的端电压 降低到一定值的情况下不脱离电网而继续维持运行,甚至还可为系统提供一定无功以帮助系 统恢复电压的能力。具有低电压穿越能力的风力发电机可躲过保护动作时间,故障切除后恢 复正常运行。这可大大减少风电机组在故障时反复并网次数,减少对电网的冲击。 具有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 ,保持发电运行能力，减少电网波动。一般 230 kV 或更高电压等级线路的故障，在 6 个周波(120 ms)内被切除 ,电压恢复到正常水平的 15 %需要 100 ms ,恢复到正常水平的 75 %或者更高水平则需要1 s ，LVRT功能是要风电机组在故障电压短时间消失期间 ,保持持续运行的能力 ,如此后电压仍处在低压 ,风电机组将被低压保护装置切除。 低电压穿越能力的具体实现方式 目前实现低电压穿越能力的方案一般有三种：1).采用了转子短路保护技术，2).引入新型拓扑结构，3）.采用合理的励磁控制算法。 1、转子短路保护技术（crowbar电路） 这是目前一些风电制造商采用得较多的方法，其在发电机转子侧装有crowbar电路，为转子侧电路提供旁路，在检测到电网系统故障出现电压跌落时，闭锁双馈感应发电机励磁变流器，同时投入转子回路的旁路（释能 电阻）保护装置,达到限制通过励磁变流器的电流和转子绕组过电压的作用，以此来维持发电机不脱网运行（此时双馈感应发电机按感应电动机方式运行）。 2、新型拓扑结构包括以下几种：1).新型旁路系统 2).并联连接网侧 变流器 3).串联连接网侧变流器 3、采用新的励磁控制策略 从制造成本的角度出发，最佳的办法是不改变系统硬件结构，而是通 过修改控制策略来达到相同的低电压穿越效果：在电网故障时，使发电机 能安全度越故障，同时变流器继续维持在安全工作状态。
****电厂 给煤机/空气预热器变频器低电压穿越改造方案
目录 一、火力发电厂给煤/粉机及空预器系统现状分析 (2) 二、网源协调对火电厂关键辅机变频器低穿能力要求 (4) 三、电厂关键辅机变频器低穿能力梳理核查 (6) （一）厂用负荷分类 (6) （二）厂用负荷继电保护动作特性 (6) （三）厂用负荷变频器低穿能力要求原则 (7) （四）低电压对现有厂用负荷的影响分析 (7) 四、技术改造方案 (9) （一）大惯性类负荷变频器 (9) （二）给煤机、给粉机类负荷变频器 (9) （三）各种技术方案特点及对比分析 (12) 五、SCS-230火电机组辅机电源控制系统 ................................................. 错误！未定义书签。 （一）系统原理..................................................................................... 错误！未定义书签。 （二）系统特性..................................................................................... 错误！未定义书签。 （三）支撑方式..................................................................................... 错误！未定义书签。 （四）SCS-230火电机组辅机电源控制系统两种技术方案.............. 错误！未定义书签。 （五）检验方法..................................................................................... 错误！未定义书签。 （六）SCS-230火电机组辅机电源控制系统检测报告...................... 错误！未定义书签。
低电压穿越技术规范书 1 总则 1.1低电压穿越技术规范书适用于光伏发电站并网验收、风电场接入并网验收、光伏逆变器型 式试验、风力发电机组的低电压穿越检测平台，包括主要设备及其辅助设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2低电压穿越技术规范书要求该检测平台能够同时满足现场安装在风电场的单台风电机组低 电压穿越能力检测，满足光伏发电站并网接入验收的低电压穿越能力检测，满足光伏逆变器与风电发电机组的型式试验的低电压穿越试验检测。 1.3低电压穿越技术规范书所提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也 未充分引述有关标准和规范的条文。供方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。 2 低电压穿越技术使用条件 2.1低电压穿越技术环境条件 a) 户外环境温度要求：－40℃~ 50℃； b) 户外环境湿度要求：0~90% ； c) 海拔高度：0~2000米（如果超过2000米，需要提前说明）。 2.2安装方式：标准海运集装箱内固定式安装。 2.3储存条件 a）环境温度－50℃～50℃； b）相对湿度0～95% 。 2.4低电压穿越技术工作条件 a) 环境温度－40 oC～40oC； b) 相对湿度10%～90%，无凝露。 2.5低电压穿越技术电力系统条件 a) 电网电压最高额定值为35kV，电压运行范围为31.5kV~40.5kV；同时也可以同时满足 10kV\20kV电网电压的试验检测。 b) 电网频率允许范围：48~52Hz；
c) 电网三相电压不平衡度：<= 4%； d) 电网电压总谐波畸变率：<= 5%。 2.6负载条件 负载包括直驱或双馈式等风力发电机组，其总容量不大于6.0MVA。其控制和操作需要满足国家关于风电机组电电压穿越测试与光伏发电站的相关测试规程技术要求。 本检测平台能够同时满足同等条件下光伏电站或光伏逆变器的低电压穿越能力测试。 2.7接地电阻：<=5Ω。 3低电压穿越技术检测平台的技术要求 3.1 结构及原理要求 根据模拟实际电网短路故障的要求，测试系统须采用阻抗分压方式，原理如下图1所示(以实际为准)。测试系统串联接入风电机组出口变压器高压侧(35kV、20 kV、10 kV侧)。 图1 低电压穿越技术测试系统原理图 3.2 测试系统功能要求 （1）整体要求 ?测试系统紧凑式安装； ?任何测试引起的测试系统电网侧电压波动均小于5%Un； ?测试接入系统电压等级：适用于35kV系统，如果需要可考虑兼容10kV系统；
中铝宁夏能源集团有限公司六盘山热电厂 #2炉给煤机 低电压穿越电源改造送电试验方案 批准： 审核： 编写:
#2炉给煤机 低电压穿越电源改造送电试验方案 一、设备现状 按照宁夏电力调度控制中心《关于印发2014 年宁夏电网网源协调重点工作的通知》宁电调字〔2014〕18号以及《关于印发2015年宁夏电网网源协调重点工作方案的通知》文件要求，我厂须按照宁夏电力调度控制中心制定的2015年电网网源协调重点工作计划，开展火电机组一类辅机变频器低电压穿越能力整改工作，即对#1、#2炉给煤机变频器加装低电压穿越装置；目前，#2炉低电压穿越装置已安装完毕并具备调试条件，为确保调试、试验工作安全、顺利进行，特制订以下方案： 二、组织措施 总负责人：王子龙 技术负责人：侯红伟 安全负责人：柳银兰 三、安全措施 在进行#2机组低电压穿越电源调试及试验工作时，必须落实以下安全措施、防止发生任何影响人身、设备的不安全现象，现根据工作中的危险点及《安规》，就有关安全事项规定如下： 1、工作前，对工作中的危险因素进行认真分析，填写危险点预控单，办理工作票，经许可后进入现场，对工作班成员进行危险点的告知后方可开展工作，工作时严格按照工作票所留安全措施执行。
2、参加本次工作的所有人员，必须熟悉本工作的内容及流程。 3、工作班成员应明确本次工作中所需执行的措施并经现场确认后，方可开展相应工作。 4、工作组保持通讯畅通，并保证集控室值长和现场检修人员的通讯畅通，集控室发现和现场有关的任何预告和保护动作信号，立即停止工作。 5、工作中，所有工作统一由工作负责人负责，如有需要协调问题，汇报总工作负责人协调处理，本次改造工作统一由总工作负责人全面负责实施。 6、禁止工作人员擅自扩大工作范围，以及擅自进入非作业区 域，严防意外事故的发生 四、技术措施 低电压穿越装置的接线调试，由北京四方厂家人员到厂协助班组完成。该低电压穿越装置所供给给煤机控制柜变频器的动力电源应具备低电压穿越能力，具体试验的技术性能测试的目的、内容如下：1）、试验目的 验证发电机组一类辅机在电网电压跌落时(由380V 的额定值分别跌落至额定电压的20%、60%，持续运行时间分别为0.5s、5s)，变频器正常工作且出力波动不大于10%。 2）试验前准备： 变频器一般由控制回路和动力回路构成，在低穿试验中，我们只对动力回路的电源进行电压跌落测试，因此控制回路电源应提前与动
浅谈风电场涉网性能 ——低电压穿越性能 编制：韩树才 项目：中宁天润项目 提交时间：2014-12-24 部门：宁夏事业部
摘要 随着风力发电技术的迅速发展和其装机容量的不断增大，风力发电技术面临着提高电能质量和电网稳定性的严峻挑战。当电网发生故障导致电压跌落时，若风电机组不具备低电压穿越能力将会从电网切除，风电机组的大面积切机不仅将对电网稳定性造成巨大影响，而且还会对风机本身产生影响，因此风电机组具备较高的低电压穿越能力很重要。 关键词：风电场；电流保护；低电压穿越；集电线 目录
摘要 (2) 一、风电场低电压穿越简述 (3) （一）风电场低电压穿越能力基本概念 (4) （二）风电场低电压穿越能力评估 (4) （三）风电场低电压穿越面临的问题 (5) 二、风电场机组配置及特性改进 (8) （一）风电场电气结构保护配置 (8) 三结束语 (9) 参考文献 (10) 一、风电场低电压穿越简述
（一）风电场低电压穿越能力基本概念 大容量风电场并网必须具备一定的低电压穿越能力（英文缩写 LVRT），在电网故障等紧急情况下提供一定的电压和无功支撑。如出现过电压、过电流或转速上升等，严重危害风机本身及其控制系的安全运行；当电压无法恢复时，风电机组将会实施被动式自我保护解列，从电网中切除，从而更大地增加整个系统的恢复难度，甚至可能加剧故障，最终导致整个电网瘫痪。因此必须采取有效的低电压穿越措施，以维护风场电网的稳定和提高电能传输效率。低电压穿越能力主要体现在两个关键指标上：电压跌落幅值和持续时间。 电压跌落幅值：电网中严重的电压跌落基本上都是由系统故障引起的，继电保护将检测电压跌落的幅值并判断是否动作跳闸，直接决定电压跌落的持续时间，从而影响对并网风电场的低电压穿越能力要求如果能有效地辨识风电场并网处母线电压跌落的危害程度，自适应调整故障间隔的保护控制策略，将有效地整体降低健全间隔上风电机组感受到的电压跌落持续时间，从而提高风电场低电压穿越能力； 持续时间：利用电容器的瞬间对大电感放电当电流达到峰值时，使电流延续通过，从而达到较长的放电时间，风机能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时段，提高风电场的整体平稳运行能力。 因此，有必要将风电场低电压穿越能力规范要求引入到继电保护的动作特性中，研究改进风电场集电线路继电保护的动作特性，降低对并网风电机组拖网风险。（二）风电场低电压穿越能力评估 国家电网公司于2009年颁布《风电场接入电网技术规定》，规定风电场低电压穿越要求如图1所示，其关键点为：并网点电压跌落至额定电压的20％时，风电机组必须保持运行0.625ｓ；当并网点电压为额定电压的90％时，风电机组应稳定运行。考虑到风电机组输出功率的非突变性，将图１所示的低电压穿越能力规范反映到风电机组中，表现为低电压运行状态下的风电机组大电流输出能力要求，以维持风电机组输入、输出功率的平衡。
简述风电机组低电压穿越技术要求及 实现方式 （赵矛） 发生在今年的多次风电机组大范围拖网问题引起了电 力行业对于风力发电的稳定性和安全性的重点关注。2月24日，中电酒泉风电公司桥西第一风电场出现电缆头故障，导致16个风电场598台风电机组脱网。国家电监会认为此次事故是近几年中国风电“对电网影响最大的一起事故”；4月17日，甘肃瓜州协合风电公司干河口西第二风电场因电缆头击穿，造成15个风电场702台机组脱网。同日，在河北张家口，国华佳鑫风电场也发生事故，644台风电机组脱网；4月25日，酒泉风电基地再次发生事故，上千台风机脱网。关于事故的原因，主要矛头直指很多风电机组不具备低电压穿越能力。这轮事故频发的几大风电基地更是被指70%的机组不具备低电压穿越能力。本文对风电机组的低电压穿越进行简述。 当电力系统中风电装机容量比例较大时，电力系统故障导致电压跌落后，风电场切除会严重影响系统运行的稳定性，这就要求风电机组具有低电压穿越（Low Voltage Ride Through，LVRT）能力，保证系统发生故障后风电机组不间断并网运行。风电机组应该具有低电压穿越能力，而对于风
电机组的低电压穿越能力具体技术要求指标如下： a）风电场必须具有在电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行620ms的低电压穿越能力； b）风电场电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场必须保持并网运行； c）风电场升压变高压侧电压不低于额定电压的90%时，风电场必须不间断并网运行。 风电机组低电压穿越能力的深度对机组造价影响很大,这也是之前很多机组不具备低电压穿越能力或者低电压穿越能力技术指标不能达标的原因。通过此次大范围的风电机组拖网事故表明根据实际系统对风电机组进行合理的低电压穿越能力设计很有必要。 结合此轮事故的调查，及行业内通过对变速风电机组低电压穿越原理进行理论分析,对多种实现方案进行比较。在电力系统仿真分析软件DIgSILENT/PowerFactory中建立双馈变速风电机组及电压穿越功能模型。详细分析系统故障对风电机组机端电压的影响,依据不同的风电场接入方案计算风电机组电压穿越能力的电压限值,对风电机组进行合理的电压穿越能力设计等多种技术手段及分析。结果表明,风电机组电压穿越能力的深度主要由系统接线和风电场接入方案决定。设计风电机组电压穿越能力时,机组运行曲线的电
光伏并网逆变器低电压穿越 低电压穿越：当电网故障或扰动引起逆变器并网点的电压跌落时，在电压跌落的范围内，光伏发电机组能够不间断并网运行。 对专门适用于大型光伏电站的中高压型逆变器应具备一定的耐受异常电压的能力，避免在电网电压异常时脱离，引起电网电源的不稳定。逆变器交流侧电压跌至20％标称电压时，逆变器能够保证不间断并网运行1s；逆变器交流侧电压在发生跌落后3s内能够恢复到标称电压的90％时，逆变器能够保证不间断并网运行。对电力系统故障期间没有切出的逆变器，其有功功率在故障清除后应快速恢复，自故障清除时刻开始，以至少10％额定功率/秒的功率变化率恢复至故障前的值。低电压穿越过程中逆变器宜提供动态无功支撑。 并网点电压在图1中电压轮廓线及以上的区域内时，该类逆变器必须保证不间断并网运行；并网点电压在图1中电压轮廓线以下时，允许停止向电网线路送电。
菊水皇家电网模拟器能协助逆变器厂家研发生产PVS7000电网模拟器
产品特点 ================================================================================= ====
■三相电压独立可调，相位角独立可调； ■LIST,STEP两大模式，可执行30组不同电压、频率、时间的设定，并可连续作循环测试。运行时间最短可以设定10ms，可用于模拟电网测试，实现电压、频率渐变，步阶功能，轻易完成低电压穿越试验；■具有主动式PFC，可做低电压穿越实验， ■具有同步触发功能，可方便精准的进行低电压穿越试验，波形如下图： ■可做过/欠压，过/欠频实验；
低电压穿越控制方案 低电压穿越功能是通过变流器的有源crowbar来实现的，当变频器检测到电网电压下降时，根据直流母线的电压来控制Crowbar部件的动作，泄放转子上的能量来抑制转子电压的升高，但会引起电网电压模块和变桨系统模块报故障。并且由于转矩突降为零左右，进而会引起发电机的转速超速等问题，下面就上述问题的分析和处理过程进行相应阐述。 一、主控和变流器的软件修改 为保证风机在低压穿越状态下保持并网运行，需要对主控系统和变流器参数进行如下修改。电压跌落至低电压穿越区时，变流器参数9.10的BIT10 (converter_low_voltage_for_ride_through)置位作为低电压区的触发条件，对电网电压和变桨故障进行相关逻辑处理，电网电压跌落至低电压穿越区以下时变流器本身报直流过压和转子侧变流器过流。 1.主控程序grid_voltage模块 现风机的主控检测当电网电压低于额定电压的90%延时100ms滞后，风机将脱网停机，为保证对低压穿越状态下风机能并网运行，需要对电压保护限值进行修改。编程思路为： 当电网电压正常时，保持原检测模式不变，把低电压穿越过程分为三个阶段： 从电压降至低于90%额定电压开始640ms内电压不低于20%额定电压80v，电压检测模块不报故障； 从低压穿越过程开始的第640ms至3s电压升至90%额定电压360v，电压检测模块不报故障； 3s后低电压穿越完成，电压应保持在90%额定电压以上 在低压穿越过程的上述三个阶段中，如检测电网电压低于允许的最低电压限值，则报error_grid_voltage_limit_min故障，主控系统中对电网电压检测超下限报程序需作如下修改： 变流器的状态字converter_com.converter_low_voltage_for_ride_through赋值给low_voltage_for_ride_through并把它定义为全局变量。
低电压穿越 当前光伏发电已成为太阳能资源开发利用的重要形式，其中大型光伏电站的接入，将对电网的安全稳定运行产生深刻影响，特别是在电网故障时光伏电站的突然脱网会进一步恶化电网运行状态，带来更加严重的后果。 当光伏电站渗透率较高或出力加大时，电网发生故障引起光伏电站跳闸，由于故障恢复后光伏电站重新并网需要时间，在此期间引起的功率缺额将导致相邻的光伏电站跳闸，从而引起大面积停电，影响电网安全稳定运行[3]。因此，亟须开展大型光伏电站低电压穿越技术的研究，保障光伏电站接入后电网的安全稳定运行。 一、低电压穿越使用条件 1、环境条件 a) 户外环境温度要求：－40℃~ 50℃； b) 户外环境湿度要求：0~90% ； c) 海拔高度： 0~2000米（如果超过2000米，需要提前说明）。 2、低电压穿越安装方式：标准海运集装箱内固定式安装。 3、储存条件 a）环境温度－50℃～50℃； b）相对湿度 0～95% 。 4、低电压穿越工作条件 a) 环境温度－40 oC～40oC； b) 相对湿度 10%～90%，无凝露。
5、低电压穿越电力系统条件 a) 电网电压最高额定值为35kV，电压运行范围为31.5kV~40.5kV；同时也可以同时满足10kV\20kV电网电压的试验检测。 b) 电网频率允许范围：48~52Hz； c) 电网三相电压不平衡度：<= 4%； d) 电网电压总谐波畸变率：<= 5%。 6、低电压穿越负载条件 负载包括直驱或双馈式等风力发电机组，其总容量不大于6.0MVA。其控制和操作需要满足国家关于风电机组电电压穿越测试与光伏发电站的相关测试规程技术要求。 本检测平台能够同时满足同等条件下光伏电站或光伏逆变器的低电压穿越能力测试。 7、低电压穿越接地电阻：<=5Ω。 二、低电压穿越技术要求 光伏电站低电压穿越技术（Low Voltage Ride Through，LVRT）是指当电网故障或扰动引起的光伏电站并网点电压波动时，在一定的范围内，光伏电站能够不间断地并网运行。 2010年底，国家电网公司出台的《光伏电站接入电网技术规定》（企标）明确指出[10]，“大中型光伏电站应具备一定的低电压穿越能力；电力系统发生不同类型故障时，若光伏电站并网点考核电压全部在图中电压轮廓线及以上的区域内
浅谈风电场低电压穿越技术 摘要：低电压穿越能力：是指在风机并网点电压跌落时，风机能够保持并网， 对过电压、过电流进行抑制技术，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢 复正常，从而“穿越”这个低电压时段。 关键词：浅谈；风电场；低电压；穿越技术 一．规程与标准 根据《国家能源局关于加强风电场并网运行管理的通知》（国能新能【2011】182号），风电机组应严格按照《风电机组并网检测管理暂行办法》的要求，具 备低电压穿越的能力，并通过有关机构的检测认证；对于风电装机容量占其他电 源总容量比例大于5%的省（区域）级电网，该电网区域内运行的风电场应具有 低电压穿越能力。《风电场接入电力系统技术规范》（GB/T 19963—2000）中对 风电场低电压穿越能力的基本要求： （1）风电场内的风电机组具有并网点电压跌至20﹪额定电压时能够保证不 脱网连续运行625ms的能力。 （2）风电场发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90﹪时，风电场内的风 电机组能够保证不脱网连续运行。 二.发生低电压穿越的原因 针对电网故障引起的故障，通常可以分为电网单相接地故障、电网两相接地 故障、电网两相相间短路故障以及电网三相相间短路故障引起的电压跌落，根据 电力系统运行经验表明，在各种类型的电网故障中，单相接地故障占大多数，容 易引起不对称故障电路，而对于我们风力发电场，除了考虑电网电压的波动，还 应该分析风电场集电线路和风机所对应的箱变等可以引起风电机组网侧电压波动 的因素。 三．永磁同步风力发电机组实现低电压穿越的原理 1. 永磁直驱同步风力发电系统 永磁直驱同步风力发电系统是一种新型发电系统，采用风轮直接驱动多极低 速永磁同步发电机发电，然后通过全功率变流器变换电路，将电能转换后并入电网。 2.全功率变流器 全功率变流器是由发电机侧变流器和网侧变流器两个三相PWM电压型变流 器构成，发电机侧变流器实现对永磁同步发电机的控制，网侧变流器实现输出并网，输出有功、无功功率的解耦和直流侧电压控制，永磁直驱同步风力发电系统 依靠全功率变流器实现高性能控制。 风电机组利用背靠背全功率变流器实现隔离，低电压运行能力上相对双馈型 风力发电机组有一定优势，但是其直流侧也会存在过电压的问题，当电网电压跌 落时，永磁直驱风力发电机组变流器将增加电流，以便提供同样大小的功率给电网，由于变流器的热容量有限，因此必须对输入电流进行限制。 3.关于耗能Crowbar电路的低电压保护方案 风电机组的卸荷电阻通过功率器件与直流侧相连，当系统正常工作时，保护 电路不起作用，当电网电压发生电压跌落故障时，如果风电机组保持正常运行， 那么直流侧输入功率不变，而输出功率随电网电压的跌落而降低，直流侧输入功 率大于输出功率，如果直流侧不采取措施，将导致直流侧电压上升，导致变流器 损坏，为了消除电网短路时故障对风电机组的影响，在直流侧增加了Crowbar电
在背靠背NPC转换器的风力发电系统中用于低电压穿越的存储在发电机转子惯量的能量的应用 萨尔瓦多阿勒颇子，会员，IEEE，亚历杭德罗卡，学生会员，IEEE，塞尔吉奥布斯克茨蒙日，高级会员，IEEE，萨米尔库罗，会员，IEEE，和本吴，研究员，IEEE 摘要 随着风电装机容量的增长，风力发电成在整个发电系统中已占据十分重要的比例。所以，电力系统运营商包括风电厂的监管为了提高整个电力系统的控制水平，无论是在稳态和暂态操作状态。因此，风力发电系统需要验证电力系统运营商规定的电网连接的要求。当出现电网电压降时，低电压穿越（LVRT）技术要求的承诺生成在所产生的有功功率和向电网提供的有功功率之间的不匹配。传统的解决方案假设有源电力过剩消耗在一个直流环节电阻上。在本文中，一个连续的控制方案提出了中性点钳位转换器。在电网电压骤降时，发电机侧和电网侧转换器的控制器同时工作以符合储存在涡轮发电机的机械系统惯性的有功功率过剩同时保持恒定的直流母线电压的低电压穿越技术的要求。仿真和实验结果验证了所提出的控制方案。 关键词：低电压穿越（LVRT），中性点钳位转换器，风能转换。 一、引言 上世纪90年代初以来，风力发电装机容量已明显增加[ 1 、2]。到2010年底，世界总装机容量的风力发电能力达到194.5GW [如图 1 ]，同时并入电网的风能不断增加。例如，在西班牙，平均风能渗透度在2008、2009、2010年分别已经达到11%，13.8%，和16% [ 3、4、5 ] 。然而，风电穿透暂时达到更高的重要性，例如，在西班牙已达到53% （2009年11月8日）[ 6 ]。 在这样的背景下，电力系统运营商通过逐步更新他们的电网连接要求（GCR）确保可靠性和效率来应对这种新的情况。这种更新的电网连接要求包括在整个电力系统的运行控制的分布式发电[ 7 、8] 。 典型的稳态或准稳态运行的要求如基于系统电压和频率的反应和有功功率调节在电网连接要求被指定。在短暂的操作，当电网跌落时低电压穿越（LVRT）技术要求需要风力发电厂保持连接，有助于通过具体的取决于电网电压跌落深度的配置文件向电网提供有功和无功功率来保持网络的电压和频率稳定。因此，低电压穿越技术可能是在电网连接要求中最具挑战性的，至少从风能转换系统（WECS）的观点可以看出。所有这些要求大大影响现代的风能转换系统中功率转换器和控制器的设计 [9 、10 ]。
中国清洁能源博览会/ 2010亚 清洁能源与并网技 风电机组的低电压穿 2010-06-25 J Ch i t h K hl Jan Christoph Kahlen 亚洲风能大会 技术论坛 穿越测试 Forschungsgemeinsch aft für Elektrische
概要 引言 并网导则要求 一般要求 测试方案的发展 测试设备 主要组件和功能 基本参数
引言–低电压穿越测试的动一般 电 动机 般要求: 电网故障时的行为 电网电压跌落期间与电压强相关的 无功功率发生情况 在确定电压-时间限制下的低电压穿越能力 并网导则由输电网运行商制定 分布式发电设备(例如：风电机组,光伏发电设备) 需要证明符合这些)并网导则 -> 需要制定测试程序和测试设备
并网导则要求－－范例 (欧洲国 电压在曲线以上时，风电机组必 测试必须模拟近端以及远端2相 测试必须在额定功率Pn 的10-3 开发具备离散的电压跌落水平的 国家,基于IEC 61400) 必须保持不脱网 相及3相电网故障 30%和大于90%情况下执行 的测试方案适合于并网导则的具体特点
并网导则要求－－范例(欧洲国 电压在曲线以上时，风电机组必 测试必须模拟近端以及远端2相 测试必须在额定功率Pn 的10-3 开发具备离散的电压跌落水平的 国家,基于IEC 61400) 必须保持不脱网 相及3相电网故障 30%和大于90%情况下执行 的测试方案适合于并网导则的具体特点
并网导则要求－－范例 (欧洲国 电压在曲线以上时，风电机组必 测试必须模拟近端以及远端2相 测试必须在额定功率Pn 的10-3 开发具备离散的电压跌落水平的 多种并网导则 国家,基于IEC 61400) 必须保持不脱网 相及3相电网故障 30%和大于90%情况下执行 的测试方案适合于并网导则的具体特点
2.1 研究内容 (1)基于永磁同步发电机的背靠背全功率变流器直驱风电系统的数学建模，包括 永磁同步发电机、全功率变流器、为应对电网故障采取的直流侧卸荷电路以及故障前后变桨控制策略，故障前后，风电系统控制策略软件算法实现，采用Matlab仿真工具的S函数编写故障前后的控制算法，便于DSP程序移植，为电机优化控制策略、变流器四象限运行、低电压穿越和对电网进行动态无功补偿等技术提供支持和依据。 (2)电网电压的快速、准确检测是提高风电机组低电压运行特性的先决条件，风 电场出力的间歇性和波动性决定了电网电压瞬间跌落通常伴有不对称和相位跳变；需要提出一种能够提高基波电压正序分量的检测精度，缩短响应时间，同时能提供网侧变流器运行在STATCOM模式所需的电压补偿指令信号和为变桨执行机构提供故障信号。 (3)电网故障前后，变桨控制策略的研究。在电网电压正常时，执行风电机组“通 用”的变桨控制策略；一旦接收到检测环节提供的故障信号，通过执行故障下的变桨策略，最大限度地调节桨距角，来快速减少吸收的风能，提高系统的低电压穿越能力。 (4)永磁同步发电机的优化控制策略，无齿轮箱直驱风电机组通常工作在低速条 件下，电机参数测量不准确或参数随工作条件不同而产生的变化，为使控制策略对电机参数波动和外部干扰具有较强的适应性，同时提高动态响应能力，采用自适应控制对电流控制策略进行改进。 (5)为实现低电压穿越功能，在背靠背变流器直流侧增加由DC-DC双向变换器 和超级电容器构成的Crowbar电路，可以与直流侧电容进行双向能量交换。 正常运行时，调节超级电容器的充放电，使直流侧电压更加稳定；故障情况下，超级电容器可快速吸收直流侧的“故障”电流，维持直流侧电压稳定，并可为网侧变流器运行在STATCOM模式提供更好的“支撑”。 (6)研究电网故障条件下直流侧Crowbar电路与电网侧变流器协调工作的控制策 略，当电网侧变流器能够保证直流侧电压稳定时，不投入Crowbar电路；否则由Crowbar电路来保持直流侧电压稳定。通过直流侧Crowbar电路，使电网故障对风电机组和永磁同步发电机的运行基本不产生影响，当电网故障消
LVRT-6、LVRT-3系列低电压穿越测试装置 LVRT-6M、LVRT-3M系列 移动式低电压穿越测试装置 中国电力科学研究院 中电普瑞科技有限公司
内容摘要 本文介绍了中国电科院中电普瑞科技有限公司的移动式低电压穿越测试装置（现有产品LVRT—6M测试装置和LVRT—3M测试装置两类，从检测点电压等级上可分为35kV/10kV和690V两大类）。对国内外低电压穿越测试装置的研发情况、各国的低电压穿越标准等进行了简要介绍。详细阐述了中电普瑞科技有限公司移动式低电压穿越测试装置的适用范围、所符合的标准、整体设计、性能要求、装置配置和主要技术特点。此外，本文还介绍了中电普瑞科技有限公司研制成功的张北风电研究检测中心35kV/6MV A固定电压跌落装置的主要性能特点。
目录 1前言 (2) 2低电压穿越测试装置的原理及分类 (3) 3国内外研制情况概述 (5) 4装置使用环境和引用标准 (6) 4.1使用环境条件 (6) 4.2所符合的标准 (7) 5移动式低电压穿越测试装置配置 (9) 5.1装置整体设计 (9) 5.2性能要求 (10) 5.2.1总体要求 (10) 5.2.2电压跌落和恢复过程 (10) 5.3装置基本配置 (11) 5.4关键技术简介 (12) 5.5装置主要技术特点 (14) 6移动式与普通固定式结构对比分析 (15) 7总结 (16) 附件1 张北风电检测中心固定式电压跌落装置简介 (17) 附件2 中电普瑞科技有限公司在风机低电压穿越测试装置方面的研制能力简介 (21)
1前言 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；我国近海区域的风力资源可开发储量有7.5亿千瓦，发展海上风电的潜力很大，在上海、江苏、山东等省市近海仅2010年—2011年就将有10多个海上风电场开始建设。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，风力发电系统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接入的方式，当电网发生故障造成并网点电压跌落时，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。因此，大规模并网运行的风电机组必须具有低电压穿越能力(Low V oltage Ride Through，LVRT)。风电机组并网必须满足相应的技术标准，只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许风力发电机脱网，当电压在凹陷部分时，发电机应提供无功功率。 目前，丹麦、德国等欧洲国家制定了新的电网运行准则，应用范围较广的风电机组并网标准是《欧洲E.ON并网导则》；在国内，国家电网公司也已发布了《风电场并网技术规定》。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低电压穿越测试装置（电压跌落发生装置），低电压穿越测试试验无法在现场进行，难以为风电场的并网验收试验提供有效的技术支撑，也严重制约我国风力发电的发展。 为了提高我国风电机组并网运行检测能力，推动风电机组配套设备的自主创新，解决我国风电机组并网运行的瓶颈，中国电科院中电普瑞科技有限公司在成功研制张北风电研究检测中心35kV/6MV A固定电压跌落发生装置的基础上，通过自主创新进一步研制出国内首创的低电压穿越测试装置。该装置采用阻抗分压式、集中结构、紧凑型设计，具有运输方便、测试灵活、占地面积小等优点。 低电压穿越测试装置根据国内风机的特点分为适用于6MV A及以下风机的低电压穿越测试装置（以下简称LVRT—6M）、适用于3MV A及以下风机用低电
几种双馈式变速恒频风电机组低电压穿越技术对比分析1 【作者：不详来源：https://www.doczj.com/doc/489070810.html,/关键字：安迅能 GE 风机点 击数：136 更新时间：2009-02-05】 1 引言 并网风力发电是近十年来国际上发展速度最快的可再生能源技术。并网风力发电机与传统的并网发电设备最大的区别在于，其在电网故障期间并不能维持电网的电压和频率，这对电力系统的稳定性非常不利。电网故障是电网的一种非正常运行形式，主要有输电线路短路或断路，如三相对地，单相对地以及线间短路或断路等，它们会引起电网电压幅值的剧烈变化。 双馈式变速恒频风电机组是目前国内外风电机组的主流机型，其发电设备为双馈感应发电机，当出现电网故障时，现有的保护原则是将双馈感应发电机立即从电网中脱网以确保机组的安全。随着风电机组单机容量的不断增大和风电场规模的不断扩大，风电机组与电网间的相互影响已日趋严重。人们越来越担心，一旦电网发生故障迫使大面积风电机组因自身保护而脱网的话，将严重影响电力系统的运行稳定性。因此，随着接入电网的双馈感应发电机容量的不断增加，电网对其要求越来越高，通常情况下要求发电机组在电网故障出现电压跌落的情况下不脱网运行（fault ride-through），并在故障切除后能尽快帮助电力系统恢复稳定运行，也就是说，要求风电机组具有一定低电压穿越(low voltage ride-through)能力。为此，国际上已有一些新的电网运行规则被提出。例如：德国北部的电力公司(e.on netz公司)要求风电场能够在图1所示的电压范围内(即图中阴影区)不脱网运行[1][33]，电网电压跌落到15%以后风电机组不脱网运行时间须持续达300ms，当电网电压跌落低于曲线后才允许风电机组脱网。这里电压指的是风电场连接点的电压。而为英国部分地区供电的national grid电力公司则要求当高于200kv 的输电线路发生故障时，所有并网运行的电站或风电场必须在140ms内保持不脱网运行[2]。另外苏格兰电力公司(scottish hydro-electric公司)对电网故障时电站或风电场不脱网运行也有类似的要求[3]。
移动式风电机组低电压穿越测试装置 技术规范书 1 移动式风电机组低电压穿越测试装置总则 1.1本规范书适用于光伏发电站并网验收、风电场接入并网验收、光伏逆变器型式试验、风力 发电机组的低电压穿越检测平台，包括主要设备及其辅助设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2要求该检测平台能够同时满足现场安装在风电场的单台风电机组低电压穿越能力检测，满 足光伏发电站并网接入验收的低电压穿越能力检测，满足光伏逆变器与风电发电机组的型式试验的低电压穿越试验检测。 1.3本规范书所提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也未充分引述有 关标准和规范的条文。供方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。 2 移动式风电机组低电压穿越测试装置使用条件 2.1环境条件 a) 户外环境温度要求：－40℃~ 50℃； b) 户外环境湿度要求：0~90% ； c) 海拔高度：0~2000米（如果超过2000米，需要提前说明）。 2.2安装方式：标准海运集装箱内固定式安装。 2.3储存条件 a）环境温度－50℃～50℃； b）相对湿度0～95% 。 2.4工作条件 a) 环境温度－40 oC～40oC； b) 相对湿度10%～90%，无凝露。 2.5电力系统条件
a) 电网电压最高额定值为35kV，电压运行范围为31.5kV~40.5kV；同时也可以同时满足10kV\20kV电网电压的试验检测。 b) 电网频率允许范围：48~52Hz； c) 电网三相电压不平衡度：<= 4%； d) 电网电压总谐波畸变率：<= 5%。 2.6负载条件 负载包括直驱或双馈式等风力发电机组，其总容量不大于6.0MVA。其控制和操作需要满足国家关于风电机组电电压穿越测试与光伏发电站的相关测试规程技术要求。 本检测平台能够同时满足同等条件下光伏电站或光伏逆变器的低电压穿越能力测试。 2.7接地电阻：<=5Ω。 3移动式风电机组低电压穿越测试装置的技术要求 3.1 结构及原理要求 根据模拟实际电网短路故障的要求，测试系统须采用阻抗分压方式，原理如下图1所示(以实际为准)。测试系统串联接入风电机组出口变压器高压侧(35kV、20 kV、10 kV侧)。 图1 测试系统原理图 3.2 测试系统功能要求 （1）整体要求