一种基于磁控电抗器(mcr)的电压暂降发生装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的是一种新能源分布式发电并网技术领域的电压暂降试验装置，特别 是一种基于磁控电抗器（MCR)的电压暂降发生装置。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 2010年底，国家电网公司出台的《光伏电站接入电网技术规定》明确指出，"光伏 电站应具备一定的耐受电压异常的能力，避免在电网电压异常时脱离，引起电网电源的损 失"。
[0004] 因此，在电网故障的状况下，为了光伏电站不会突然脱网，进一步恶化电网的运行 状态，需要一种能够测试出其低电压穿越能力的装置；然而，现有技术中还没有相关的研宄 方案。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种基于MCR的电网电压暂降发生装置，可以模拟电网故障 时电网电压暂降的状态，来准确的测试出光伏电站并网时的低电压穿越能力。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007] 一种基于MCR的电网电压暂降发生装置，该装置包括：固定电抗器、磁控电抗器 MRC、光伏电站与控制系统；
[0008] 其中，所述磁控电抗器与所述光伏电站并联后与所述固定电抗器串联接入已知电 压等级电源的母线；所述已知电压等级电源的电压记为Un;
[0009] 所述控制系统的一端连接在光伏电站进线口处，另一端与所述磁控电抗器相连； 其用于实时检测光伏电站进线口处的电压值，并以此控制所述磁控电抗器的电抗值使得光 伏电站的进线电压值在所述仏的10%~90%之间变化，来模拟电网故障时电网电压暂降， 以此来测试光伏电站并网的低电压穿越能力。
[0010] 进一步的，所述固定电抗器的额定电压与所述已知电压等级电源的电压相同，其 电感值为L，则流过所述固定电抗器每相的额定电流为：
【主权项】
1. 一种基于MCR的电网电压暂降发生装置，其特征在于，该装置包括：固定电抗器、磁 控电抗器MRC、光伏电站与控制系统； 其中，所述磁控电抗器与所述光伏电站并联后与所述固定电抗器串联接入已知电压等 级电源的母线；所述已知电压等级电源的电压记为Un; 所述控制系统的一端连接在光伏电站进线口处，另一端与所述磁控电抗器相连；其用 于实时检测光伏电站进线口处的电压值，并以此控制所述磁控电抗器的电抗值使得光伏电 站的进线电压值在所述仏的10%~90%之间变化，来模拟电网故障时电网电压暂降，以此 来测试光伏电站并网的低电压穿越能力。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定电抗器的额定电压与所述已知 电压等级电源的电压相同，其电感值为L，则流过所述固定电抗器每相的额定电流为：
其中，f为系统频率。
3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁控电抗器的额定电压与所述已知 电压等级电源的电压相同，其电感值为I?，则流过所述磁控电抗器每相的最大允许 电流为：
其中，L为固定电抗器的电感值； 当磁控电抗器为j△时，此时流过磁控电抗器的电流最大，表示为：
其中，Ls为系统阻抗，其计算公式为：
，Sd为该母线的短路容量。
4. 根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于，所述磁控电抗器包括相互连接的电抗 器绕组和整流电路； 所述电抗器绕组包括两个铁芯，每个铁芯上均设有上下两组线圈，其中一个铁芯中的 上下两组线圈记为线圈La与线圈Lc，另一个铁芯中的上下两组线圈记为线圈Lb与线圈L d; 其中，线圈1^的出线端和线圈Ld的进线端相连，线圈1^的出线端和线圈1^的进线端相连， 同一个铁芯的上下两个线圈之间还设有晶闸管VT1、VT2 ;不同铁芯的上下两个线圈交叉连 接后，在其交叉端点上横跨设置有续流二极管。
5. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，控制系统实时检测光伏电站进线口处 的电压值，并以此控制所述磁控电抗器的电抗值使得光伏电站的进线电压值在所述仏的 10%~90%之间变化包括： 控制系统实时检测光伏电站进线口处的电压值，再将检测的结果与设定的电压值比 较，根据比较结果对磁控电抗器进行控制，直到光伏电站进线口处的电压值与设定的电压 值相等； 其中，如果检测出的电压值比设定的电压值小，则由控制系统增大磁控电抗器中晶闸 管VT1、VT2的触发角；触发角增大，则VT1、VT2导通角减小，引起线圈直流电流减小，铁芯 饱和度降低，磁控电抗器的电抗值增大； 如果检测出的电压值比设定的电压值大，则控制系统减小磁控电抗器中晶闸管VT1、 VT2的触发角；触发角减小，则VT1、VT2的导通角增大，引起线圈直流电流增大，铁芯饱和度 增加，磁控电抗器的电抗值减小。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光伏并网点的最小短路容量为：
其中，L为固定电抗器的电感值，Ls为系统阻抗； 所述光伏电站容量比光伏并网点的最小短路容量小10倍以上。
【专利摘要】本发明公开了一种基于MCR的电网电压暂降发生装置，其包括：固定电抗器、磁控电抗器、光伏电站与控制系统；磁控电抗器与所述光伏电站并联后与所述固定电抗器串联接入已知电压等级电源的母线；所述已知电压等级电源的电压记为UN；所述控制系统的一端连接在光伏电站进线口处，另一端与所述磁控电抗器相连。本发明公开的装置中，通过磁控电抗器实时检测光伏电站进线口处的电压值，并以此控制所述磁控电抗器的电抗值使得光伏电站的进线电压值在所述UN的10％～90％之间变化，来模拟电网故障时电网电压暂降，以此来测试光伏电站并网的低电压穿越能力；另外，基于磁控电抗器实现，因此其电感值可以做到连续无级可调，可以更精确的测试出光伏电站并网的低电压穿越能力。
【IPC分类】G01R31-00
【公开号】CN104764965
【申请号】CN201510192026
【发明人】朱明星, 王群京, 摆国睿, 毕洪伟, 高敏, 程新峰, 王生杰, 夏勇, 董永辉, 高红艳
【申请人】安徽大学, 西宁特殊钢股份有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月21日