一种压缩空气储能调差系数静态测试系统及其测试方法与流程

本发明涉及一种压缩空气储能调差系数静态测试系统及其测试方法，属于压缩空气储能技术领域。

背景技术

随着新能源发电规模越来越大，其发电间歇性和波动性甚至反调节性的问题越来越突出，而压缩空气储能系统被认为是最有发展前景的大规模电力储能技术之一，具有储能规模大、存储周期长、环境污染小等优点，是解决新能源的大规模并网问题的有效途径。

压缩空气储能有多种方式，我国主要开展非补燃式压缩空气储能研究，而且主要研究方向为压缩空气储能系统本体，对参与电网调峰调频运行性能保证还未见研究报导。调差系数是发电机组一次调频功能中重要的参数，体现了系统频率变化与功率变化关系，对维持系统频率的稳定影响很大，目前对压缩空气储能发电系统如何测试还没有相关规定。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种压缩空气储能调差系数静态测试系统及其测试方法，可以在机组启动前通过静态试验，对一次调频系统中调差系数部分进行检查，对电网稳定运行起到基础保障作用。

本发明的技术方案：一种压缩空气储能调差系数静态测试系统，包括录波仪、信号发生器、功率信号采集卡、转速信号采集卡、功率控制器和压缩空气膨胀发电系统进气调节阀，录波仪功率输入端口采用测试线与转速信号采集卡输出端口连接，录波仪转速输入端口采用测试线与功率控制器输出端口连接；信号发生器模拟转速输出端口采用测试线与转速信号采集卡输入端口连接，信号发生器模拟功率输出端口采用测试线与功率信号采集卡输入端口连接，功率信号采集卡、转速信号采集卡均采用电缆电连接到功率控制器，功率控制器输出和压缩空气膨胀发电系统进气调节阀控制端口之间采用电连接。

一种压缩空气储能调差系数静态测试系统的测试方法，信号发生器模拟功率pe，功率控制器输入功率指令为pe，记录功率控制器输出电流ie，作为功率信号标幺计算基本值；用信号发生器在转速采集测量装置上加转速模拟信号ne，在功率采集测量装置上加功率模拟信号p0；

转速下降阶跃测试：用信号发生器将转速模拟信号从ne阶跃降到n1，n1表示阶跃后的转速，设置为80％ne，功率控制回路输出信号上升至i1，i1表示转速阶跃后的功率输出信号，用录波仪记录整个过程，根据式(1)进行降速阶段调差系数rdown计算：

信号发生器将转速模拟信号恢复为ne；

转速上升阶跃测试：用信号发生器将转速模拟信号从ne阶跃升到n2，n2表示阶跃后的转速，设置为120％ne，功率控制回路输出信号下降至i2，i2表示转速阶跃后的功率输出信号，用录波仪记录整个过程，根据式(2)进行增速阶段调差系数rup计算：

测试试验的合格标准是：rdown＝rup＝设置值。

本发明有益效果：

本发明采用信号发生器模拟转速和功率信号，进行转速下降阶跃测试和转速上升阶跃测试，通过录波仪对输出反馈情况进行录波分析，根据测试数据计算不同过程的调差系数，最终对数据进行比对判断是否测试合格。可以在机组启动前通过静态试验，对一次调频系统中调差系数部分进行检查，对电网稳定运行起到基础保障作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的测试信号谱图。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，一种压缩空气储能调差系数静态测试系统，包括录波仪1、信号发生器2、功率信号采集卡3、转速信号采集卡4、功率控制器5和压缩空气膨胀发电系统进气调节阀6，录波仪1功率输入端口采用测试线与转速信号采集卡4输出端口连接，录波仪1转速输入端口采用测试线与功率控制器5输出端口连接；信号发生器2模拟转速输出端口采用测试线与转速信号采集卡4输入端口连接，信号发生器2模拟功率输出端口采用测试线与功率信号采集卡3输入端口连接，功率信号采集卡3、转速信号采集卡4均电连接到功率控制器5，功率控制器5输出和压缩空气膨胀发电系统进气调节阀6控制端口之间采用电连接。

录波仪1和功率信号采集卡4输出端采用测试线连接，接收传输功率信号采集卡4输出功率信号；录波仪1和功率控制器5输出端采用测试线连接，接收传输功率控制器5输出功率信号。

信号发生器2和转速信号采集卡3输入端采用测试线连接，传输信号发生器2发出的转速模拟信号；信号发生器2和功率信号采集卡4输入端采用测试线连接，传输信号发生器2发出的功率模拟信号。

实施例2：一种压缩空气储能调差系数静态测试系统的测试方法，信号发生器模拟功率pe，功率控制器输入功率指令为pe，记录功率控制器输出电流ie，作为功率信号标幺计算基本值；用信号发生器在转速采集测量装置上加转速模拟信号ne，在功率采集测量装置上加功率模拟信号p0；

转速下降阶跃测试：用信号发生器将转速模拟信号从ne阶跃降到n1，n1表示阶跃后的转速，设置为80％ne，功率控制回路输出信号上升至i1，i1表示转速阶跃后的功率输出信号，用录波仪记录整个过程，根据式(1)进行降速阶段调差系数rdown计算：

信号发生器将转速模拟信号恢复为ne；

转速上升阶跃测试：用信号发生器将转速模拟信号从ne阶跃升到n2，n2表示阶跃后的转速，设置为120％ne，功率控制回路输出信号下降至i2，i2表示转速阶跃后的功率输出信号，用录波仪记录整个过程，根据式(2)进行增速阶段调差系数rup计算：

测试试验的合格标准是：rdown＝rup＝设置值。

如图2所示，测试信号1为下阶跃测试，测试信号2为上阶跃测试。

本发明提供的一种压缩空气储能调差系数静态测试系统及其测试方法，可以在机组启动前通过静态试验，对一次调频系统中调差系数部分进行检查，对电网稳定运行起到基础保障作用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式实例，本发明的保护范围并不局限于此。熟悉该技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易找到变化或替换方式，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。为此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。