低电压穿越检测
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以色列 Elspec公司用于1.5MW至5MW的低电压穿越试验测试系统Elspec低压的低电压穿越模拟装置 (LV-SS),能模拟电网电压跌落的低电压穿越检测装置,电压跌落最低点为5%额定电压,持续时间0~1秒可调节,能满足容量为1.5MW至5MW风力发电机及变流器的低电压穿越要求。
系统在每一相分别采用电压分支,可以在690V产生不同的电压跌落。
系统采用电子开关,可以模拟三相、两相或单相的电压跌落。
从5%的电压跌落到90%的电压跌落的步子,可以是固定的、也可以是变化的,以100ms的单步分成不同的步数;最大跌落间隔可以为3S。
以上具体定义有待用户需求的正式提出。
一、技术参数及性能指标1、使用环境1)环境温度:-10 ~ +45 ˚C2)相对湿度:≤ 85%3) 海拔高度:≤ 2000m2、工作方式1)连续工作制3、额定输入参数1)输入电压:690V2)电压变化范围:±10%3)电压不平衡度:≤5%4)电压谐波:THD≤5%5)输入频率:50Hz6)频率变化范围:±1Hz3、负载侧输出参数1)额定功率:1.5MW至5MW2)额定电压Un:690V3)额定电流:1322A至4406A4)额定功率因数:+0.95~-0.955)电压调节范围:0.05Un—0.9Un6)频率调节范围:7)输出电压谐波:THD8)输出功率分辩率:0.1%9)输出电压分辨率:0.1%10)输出电流分辨率:0.1%11)输出频率变化速度:12)电压负载变化率:13)电压不平衡度:14) 输出过电流能力:≥IN600% 1S15)整机效率:≥92%±1%4、功能性指标低电压穿越操作设置:跌落电压区间(OV-T1):跌落电压20%Un不少于1000ms,可调节;从100%跌落至20%Un约50ms;跌落电压区间(T1-T2):从电压20%Un到90%Un为4s,可调节;其它跌落形式:可模拟5%Un到90%Un的电网故障电压跌落,电网跌落电压步数可以调整、设定在每步100ms,最大跌落间隔3s。
风机低电压穿越标准风机低电压穿越标准是风力发电系统中重要的技术要求和规范,旨在确保风力发电机组在电网故障或电压跌落时能够安全、稳定地运行。
下面将详细介绍风机低电压穿越标准的定义、目的、实现方法和实际应用。
一、定义风机低电压穿越标准是指风力发电机组在电网电压跌落时,能够保持并网运行,并且不发生停机或脱网等异常情况的能力要求。
在风力发电系统中,由于风速的不稳定性和电网的复杂性,经常会出现电网电压跌落的情况。
如果风力发电机组不能在低电压情况下保持稳定运行,将会对电网的稳定性和电力系统的可靠性造成严重影响。
因此,风机低电压穿越标准是衡量风力发电机组性能的重要指标之一。
二、目的风机低电压穿越标准的目的是为了确保风力发电机组在电网故障或电压跌落时能够持续供电,减少对电网的冲击和影响,同时避免风力发电机组的停机和脱网等情况发生,提高电力系统的可靠性和稳定性。
此外,风机低电压穿越标准还有助于保护风力发电机组的设备和部件,延长其使用寿命。
三、实现方法为了满足风机低电压穿越标准的要求,需要在风力发电机组的控制系统和结构设计等方面进行优化和完善。
以下是实现风机低电压穿越的常用方法:1.控制系统优化:通过对风力发电机组的控制系统进行优化,可以提高其在低电压情况下的运行稳定性。
例如,可以采用矢量控制方法,通过调节励磁电流来控制发电机的输出电压,使其在低电压情况下保持稳定运行。
2.增加储能装置:在风力发电机组中增加储能装置,如超级电容器、飞轮储能等,可以在电网故障或电压跌落时提供一定的电能支持,保证风力发电机组的正常运行。
3.采用变换器技术:通过采用变换器技术,可以实现对发电机输出电压的稳定控制,使其在低电压情况下保持稳定运行。
常用的变换器包括DC/DC变换器和AC/DC变换器等。
4.加强电网支撑:加强电网的支撑能力,提高电网的稳定性,可以有效降低电网故障和电压跌落的发生率,从而减少对风力发电机组的冲击和影响。
四、实际应用风机低电压穿越标准在实际应用中具有重要的意义和作用。
光伏逆变器低电压穿越标准光伏逆变器低电压穿越(LVRT)标准是针对光伏发电系统的稳定性要求而制定的技术规范。
在电网出现故障或异常时,低电压穿越能力能够保证光伏逆变器继续运行,避免系统崩溃或设备损坏。
以下是关于光伏逆变器低电压穿越标准的详细介绍:一、低电压穿越的定义低电压穿越是指当电网电压异常下降时,光伏逆变器能够保持持续运行,并逐渐降低输出功率,以避免对电网和设备造成损害。
在电网故障或异常情况下,光伏逆变器应具备承受低压的能力,以保证系统的稳定性和可靠性。
二、低电压穿越标准的制定低电压穿越标准的制定是为了规范光伏逆变器的设计和制造,确保其在电网故障时能够安全、可靠地运行。
国际上,许多国家和地区都制定了相应的低电压穿越标准,如欧洲的EN50593、美国的IEEE 1547等。
这些标准对低电压穿越的测试方法、技术要求和性能指标等方面都进行了详细的规定。
三、低电压穿越标准的实施为了满足低电压穿越标准的要求,光伏逆变器制造商需要在产品设计、制造和测试等环节进行严格把控。
具体实施过程中,需要关注以下几个方面:1.硬件设计:光伏逆变器的硬件设计需具备足够的耐压能力和绝缘裕度,以应对电网故障时可能出现的低电压情况。
此外,还需优化电路结构,提高设备的耐受能力和可靠性。
2.软件算法:针对低电压穿越要求,光伏逆变器应配备相应的软件算法,以实现智能化控制和优化运行。
这些算法应能准确识别电网状态,判断是否出现低电压情况,并采取相应的措施进行调整和控制。
3.测试与认证:为确保光伏逆变器具备低电压穿越能力,制造商需按照相关标准进行严格的测试和认证。
测试内容包括但不限于耐压试验、绝缘电阻测试、效率测试等。
经过测试合格的逆变器需获得相应的认证标志或证书,以证明其具备低电压穿越能力。
4.电网适应性:除了满足低电压穿越标准外,光伏逆变器还需具备良好的电网适应性。
这包括对不同类型电网的适应能力、并网运行的稳定性和抗干扰性能等。
通过优化控制算法和加强设备可靠性,可以进一步提高光伏逆变器在电网异常情况下的适应性。
风力发电机组低电压穿越技术探析摘要:近年来,随着科技水平的不断提高,风力发电技术体系日益成熟,风电产业规模呈现出爆发式增长态势。
但在接入电网出现运行故障、电压异常波动时,将会对风电系统与风力发电机组的运行状态造成影响,可能出现风电机组脱网解列问题,对发电企业造成严重的损失。
因此,本文围绕风力发电机组低电压穿越技术的应用问题进行探讨,希望通过改善风电机组低电压穿越性能,解决这一问题。
关键词:风力发电机组;低电压穿越技术;应用一、风力发电机组低电压穿越技术概述1.技术原理风电机组低电压穿越技术是当风力发电系统所接入电网出现各类运行故障、电压跌落现象时,将会实时向所接入电网提供无功功率支撑,以此做到对电网正常运行状态的快速恢复,在短时间内将跌落的电压值调整至安全范围,避免风电机组出现局部或是大规模脱网现象。
根据低电压穿越技术要求可知,在电网电压异常波动时,如若实时电压值、故障发生时间处于风机跳闸区域时,将会对风电机组采取必要的脱网解列措施,避免风电机组受到外部因素影响出现损坏问题。
而在实时电压值、故障发生时间保持在曲线上方区域时,会持续向所接入电网提供无功功率,风电机组将保持并网运行状态。
2.技术标准现阶段,在应用低电压穿越技术时,为取得应有的技术作用,保障风电机组运行安全稳定,必须满足不脱网运行、具备无功支持以及有功恢复使用功能的技术应用标准,具体如下。
(1)不脱网运行。
在风电场运行过程中,如若实时并网点电压值稳定保持在相应电压轮廓线上方区域中,要求风电机组稳定保持为并网运行状态,禁止风电机组出现脱网解列现象。
在电网电压脱落后,风电机组将在一定时间内仍旧保持并网运行状态,提供无功功率补偿,将电网电压值快速提升至额定值。
如若电网电压值在一定时间没有得到有效恢复、处于电压轮廓线下方区域时,将风电机组从电网中切出。
(2)无功支持。
根据技术实际应用情况来看,在出现电网三相电压对称跌落、并网点电压小于额定值90%现象时,都将对所接入电网提供无功电流,起到控制电网稳定运行、快速恢复正常电压值的作用。
具有低电压穿越能力的风电机组测试故障典型实例分析赵炜;董开松;秦睿;杨俊;赵耀;张光儒;朱宏毅【摘要】近年来,西北尤其是甘肃风力发电装机容量不断增长,大规模风电并网对电网的影响日益受到重视.低电压穿越能力是风电机组并网特性的重要考核指标之一.2011年以来国网公司西北分部和甘肃省调在酒泉千万千瓦风电基地共同组织开展了风电机组低电压穿越能力抽检验证工作,共进行33座风电场44台风电机组现场试验.通过对测试过程中遇到的风电机组脱网故障进行分析总结,找到了影响风电机组低电压穿越能力的主要因素,并结合实例对各影响因素进行分析阐述.目前,风电机组的硬件维护水平、主控制策略调整、软件设置和控制版本升级仍是影响并网风电机组低电压穿越能力的主要因素.%Along with continual growth of installed capacity of wind power generation in Northwest China,particularly in Gansu Province,the impact of large-scale wind power integration upon power grid is receiving more and more attention.Low voltage ride-through (LVRT) behavior is one of the key indices for the evaluation of wind turbine grid-integration characteristics.Since 2011,State Grid Northwest Branch and Gansu Power Dispatch and Control Center have jointly organized spot verification of the low voltage ridethrough ability of wind power turbines at Jiuquan Ten Million kW wind power base,and completed site tests for 44 wind turbines at 33 wind farms.Through analysis and summary of off-network faults of the wind turbines during the test,we find main factors affecting LVRT,and expound these factors in detail under consideration of actual examples.At present,hardware maintenance level,main controlstrategy adjustment as well as software setting and version control remain to be main factors affecting LVRT ability of grid connected wind turbine.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2017(039)004【总页数】4页(P48-51)【关键词】风力发电;低电压穿越;风电机组测试;风电机组故障;电压跌落【作者】赵炜;董开松;秦睿;杨俊;赵耀;张光儒;朱宏毅【作者单位】国网甘肃省电力公司电力科学研究院,甘肃兰州730050;甘肃省水力发电工程学会,甘肃兰州730050;国网甘肃省电力公司电力科学研究院,甘肃兰州730050;国网甘肃省电力公司电力科学研究院,甘肃兰州730050;国网甘肃省电力公司电力科学研究院,甘肃兰州730050;国网甘肃省电力公司电力科学研究院,甘肃兰州730050;国网甘肃省电力公司电力科学研究院,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TM614随着风力发电在电力能源中所占比例越来越大,风电的电网穿透率越来越高,大规模风电并网运行对于电力系统安全稳定运行的影响不容忽视,对电网的影响范围也从局部逐渐扩大,风电并网稳定运行的问题日益突出。
关于并网逆变器孤岛效应保护和低电压穿越的判断依据及功能介绍阳光电源股份有限公司2011.4一、概述低电压穿越功能是指当电网电压跌落时并网逆变器能够正常并网一段时间,“穿越”这个低电压时间(区域)直到电网恢复正常;孤岛效应保护是指当电网断电时并网逆变器应立即停止并网发电,保护时间不超过0.2秒。
可以看出,孤岛效应保护与低电压穿越是相互矛盾的,两种功能不能同时并存,需要根据电站规模和要求进行选择,一般原则如下:✧对于小型光伏电站,并网逆变器在电网中所占的容量较小,对电网的影响较小,在电网故障时不会对电网的稳定性产生实质性的影响,所以应具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力,即此时并网逆变器应选择孤岛效应保护功能。
✧对于大中型光伏电站,并网逆变器在电网中所占的容量较大,对电网的影响较大,在电网故障时不会对电网的稳定性产生实质性的影响,所以应具备一定的低电压穿越能力,即此时并网逆变器应选择低电压穿越功能。
我司大功率并网逆变器同时具有孤岛效应保护与低电压穿越功能,在实际应用时可通过触摸屏菜单设置,也可通过RS485通讯方式由上位机进行远程设置。
二、低电压穿越功能介绍如图1所示,当并网点电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时,并网逆变器必须保证不间断并网运行;并网点电压在图中电压轮廓线以下时,并网逆变器立即停止向电网线路送电。
其中T1=1秒,T3=3秒,也就是说,并网逆变器必须具有在电网电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行1秒的低电压穿越能力,如电网电压在轮廓线内能够恢复到额定电压的90%时,并网逆变器必须保持并网运行。
图1:大型和中型光伏电站的低电压耐受能力要求为了实现并网逆变器的低电压穿越功能,并网逆变器需要采用新的软件控制算法,软件控制算法需实时监测电网,并判断电网是否发生电压跌落(平衡或者不平衡跌落)。
当CPU发现电网发生电压跌落故障时,立即启动低电压穿越功能,控制输出电流以及输出的功率,当电网电压在图1所示的曲线以内时,逆变器进入低电压穿越阶段;当电网进入电压恢复阶段,此时并网逆变器输出无功功率起到迅速支撑起电网电压的功能。
风力发电机组低电压穿越测试与分析布赫;许琛;任永峰;胡宏彬;孟庆天【摘要】With the increasing penetration rate of wind power in power system,the interaction between wind power and electric power system is more and more intense,and the mandatory requirement is developed for the continuous operation of wind turbine under grid fault.The working principle and topology structure of DC unloading circuits were analyzed,and the model of direct-drive permanent magnet synchronous generator (PMSG) system was established.Machine side converter adopted the improved direct current vector control strategy,achieving the smooth and efficient operation of the generator;the grid side inverter control strategy was further improved to enhance the ability of low voltage ride-through (LVRT) of system.Movable LVRT test device was used to perform field testing for PMSG system of a wind farm in Inner Mongolia.The test results meet the LVRT requirements of the national grid.%随着风电在电力系统中的穿透率逐年上升,风力发电与电力系统之间的相互影响越来越大,电力系统对并网风力发电机组在电网故障下能不间断运行提出强制性要求.分析了直流卸荷电路的工作原理和拓扑结构,建立了直驱风电系统模型.机侧变流器采用改进的直接电流矢量控制策略,实现了发电机平稳高效运行;对网侧逆变器控制策略做了进一步改进,增强机组的低电压穿越能力.利用移动式低电压穿越检测设备对内蒙古某风场永磁直驱风电机组进行了现场测试,测试结果满足国网的风电低电压穿越运行要求.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2017(041)006【总页数】4页(P945-948)【关键词】风力发电;低电压穿越;控制策略;现场测试【作者】布赫;许琛;任永峰;胡宏彬;孟庆天【作者单位】内蒙古电力(集团)有限责任公司乌兰察布电业局,内蒙古乌兰察布012000;内蒙古工业大学电力学院,内蒙古呼和浩特010080;内蒙古电力(集团)有限责任公司乌兰察布电业局,内蒙古乌兰察布012000;内蒙古工业大学电力学院,内蒙古呼和浩特010080;内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特010020;内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特010020【正文语种】中文现阶段我国风电发展迅猛,风电在电网中的穿透率不断增加,发电机组与电网之间的相互影响也越来越大,我国风力发电大部分分布在电网薄弱地区,这势必会影响所并电网的运行稳定性和电能质量[1-3]。
低电压穿越检测
摘要:新能源经过多年的发展,目前各种新能源发电设备已经接入到电网中了,为了规范接入到电网中的发电设备,无论是风力发电设备,还是光伏发电设备,都需要通过低电压穿越检测的测试,低电压穿越检测具体包括哪些内容呢?
新能源经过多年的发展,目前各种新能源发电设备已经接入到电网中了,为了规范接入到电网中的发电设备,相应的国家标准也制定出来,如针对风力发电制定的GB/T 19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》,针对光伏发电制定的GB/T 19964—2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》,这两个国标中都要求接入电网的发电站通过低电压穿越检测测试,同时NB/T 32005—2013《光伏发电站低电压穿越检测技术规程》是专门规范低电压穿越检测的标准,低电压穿越测试具体包括哪些内容呢?
所谓低电压穿越,是指并入电网的发电站,在电网电压跌落后,在规定的电压跌落的时间内,发电站能不脱网继续运行,同时能够提供无功电流支撑电网。
下面以GB/T 19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》为例,说明被检测的风力发电站要符合的要求。
(光伏发电站低电压穿越要求的具体值稍微不同,但是检测的内容和重点都是相同的)
一、基本要求
图1为风电场的低电压穿越要求。
图1 风电场低电压穿越要求
根据图1,我们可以看出如下的要求:
1.当电压跌落位于图1红线上方区域时,要求风电机组不能脱离电网;
2.当电压跌落位于图1红线下方区域时,风电机组可以脱离电网;
3.图1横轴为时间,对风电机组不脱网运行的时间做出了要求,如当电压跌至20%
标称电压后,风电场内的风电机组应保证不脱网连续运行625ms。
检测机构会根据图1,选择多个跌落点,对风电机组进行低电压穿越检测测试。
二、有功恢复要求
电压跌落恢复后,风电机组的有功功率应快速恢复,从电压跌落恢复时刻开始,以至少10%额定功率/秒的功率变化率恢复至电压跌落前的值。
实际低电压穿越检测测试中,厂商提供的风电机组基本都能符合有功恢复的要求,所以这个不是检测机构测试的重点。
三、无功电流注入要求
通过分析GB/T 19963-2011,我们得出如下的要求:
1.当风电场并网点电压处于标称电压的20%~90%区间内时,风电场应能够通过注
入无功电流支撑电压恢复;
2.自并网点电压跌落出现的时刻起,动态无功电流控制的响应时间不大于75ms,持
续时间应不少于550ms;
3.风电场注入电力系统的动态无功电流值,要符合I T≥1.5×(0.9-U T)I N ,其中U T
为当前电压跌落幅度,U T 取值范围0.2≤U T≤0.9,I N为风电场额定电流,。
实际低电压穿越检测测试中,厂商提供的风电机组不太容易达到无功电流注入要求,所以这个是检测机构测试的重点。
为了保证检测机构做低电压穿越检测测试时的精度,GB/T 19963-2011对检测机构使用的测量设备做出了要求,测量设备每个通道采样率最小为5kHz,分辨率至少为12bit。
致远电子研发的高精度功率分析PA6000,采样率200KS/s,分辨率16bit,是目前市场上可以做低电压穿越检测的,精度最高的功率分析仪,已经被多家认证检测机构作为低电压穿越检测的测量设备,同时致远电子针对低电压穿越检测开发了PAM软件,帮助认证检测机构完成低电压穿越检测。
图2 PAM低电压穿越测试软件
通过图2红色框内的按钮,认证检测机构可以一键完成电压跌落查找,一键查看无功电流响应时间、无功电流注入时间、有功恢复时间,非常方便。