一种avc控制器性能检测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明关于风电场设备检测技术，具体地，是关于一种AVC控制器性能检测方法 及装置。
【背景技术】
[0002] 随着人类追求清洁能源步伐的不断加快，风力发电得到了更广泛的发展，风电场 W其集群风力发电机组的方式进行电力的输送，其在电力系统电源结构中占比也大幅增 加，对电力系统的影响也越来越明显。为了更好的提升风电的安全稳定运行，大部分风电场 已经安装自动电压无功控制系统（AVC，Automatic Voltage Control),用于实现风电场电 压的稳定控制。
[0003] 而利用常规的手段对风电场AVC控制器进行控制性能检测时，是通过手动的方式 来改变AVC控制器的控制指令，然后通过手动的方式下发AVC控制指令，操作步骤繁琐费 时，同时无法准确的计算AVC控制器的响应时间，送样就不能准确的检测出AVC控制器的性 能，无法明确AVC在电网电压波动时是否可W很好的对电网电压的稳定发挥作用。
[0004] 因此，为了全面掌握并网风电场AVC控制系统的性能，W保证风电场可皆陕速、正 确的响应电网电压波动造成的影响，需要开发一种风电场AVC控制系统在线性能检测手 段。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例的主要目的在于提供一种AVC控制器性能检测方法及装置，W全面 掌握并网风电场AVC控制系统的性能，从而保证风电场可皆陕速、正确的响应电网电压波 动造成的影响。
[0006] 为了实现上述目的，本发明实施例提供一种AVC控制器性能检测方法，所述AVC 控制器与上位机、多个风电机组及至少一无功补偿装置相连接，所述的AVC控制器性能检 测方法包括：步骤a :记录所述AVC控制器从所述上位机接收一总指令的总指令接收时间 tl，所述总指令为包含一初始无功功率值Ql的无功指令或为包含一初始电压值Vl的电压 指令；步骤b ;获取所述风电机组响应一控制指令生成的第一H相电流对应的第一H相电 流值及第一 H相电压对应的第一 H相电压值；获取所述无功补偿装置响应所述控制指令生 成的第二H相电流对应的第二H相电流值及第二H相电压对应的第二H相电压值；所述的 控制指令为所述AVC控制器在接收到所述总指令后，根据所述风电机组及无功补偿装置可 发功率的上限值向所述风电机组及无功补偿装置发送的控制指令；步骤C ;根据所述的第 一H相电压值及第一H相电流值计算并记录所述风电机组的第一响应值Q2,并利用滑块有 效值算法计算第一滑块有效值，所述第一滑块有效值为第一电流滑块有效值或第一电压滑 块有效值；根据所述的第二H相电压值及第二H相电流值计算并记录所述无功补偿装置的 第二响应值Q3,并利用滑块有效值算法计算第二滑块有效值，所述第二滑块有效值为第二 电流滑块有效值或第二电压滑块有效值；步骤d ;根据所述第一滑块有效值判断所述风电 机组的无功输出是否达到稳态，如果是，记录所述风电机组的无功输出达到稳态时的第一 响应时间t2 ;根据所述第二滑块有效值判断所述无功补偿装置的无功输出是否达到稳态， 如果是，记录所述无功补偿装置的无功输出达到稳态时的第二响应时间t3 ;步骤e ;根据所 述第一响应时间t2及所述总指令接收时间tl计算所述AVC控制器的第一整体响应时间 Tl ;根据所述第二响应时间t3及所述总指令接收时间tl计算所述AVC控制器的第二整体 响应时间T2 ;步骤f ;根据所述的第一响应值Q2及所述总指令计算所述AVC控制器的第一 控制精度CAl ;根据所述的第二响应值Q3及所述总指令计算所述AVC控制器的第二控制精 度CA2 ;步骤g ;根据所述第一整体响应时间T1、第一控制精度CA1、第二整体响应时间T2及 第二控制精度CA2检测所述的AVC控制器是否满足性能指标要求。
[0007] 在一实施例中，当所述总指令为所述无功指令时，所述控制指令为一无功功率指 令，所述第一响应值为第一无功功率值，所述第二响应值为第二无功功率值；当所述总指令 为所述电压指令时，所述控制指令为一电压控制指令，所述第一响应值为第一线电压值，所 述第二响应值为第二线电压值。
[0008] 在一实施例中，在记录所述AVC控制器从所述上位机接收一总指令的总指令接收 时间tl之前，所述的AVC控制器性能检测方法还包括：对所述的AVC控制器进行初始化设 置。
[0009] 在一实施例中，上述的AVC控制器性能检测方法还包括：记录所述AVC控制器发送 所述控制指令的控制指令发送时间t4 ;记录所述风电机组及无功补偿装置接收到所述控 制指令时的控制指令接收时间t5。
[0010] 在一实施例中，上述的AVC控制器性能检测方法还包括：根据所述控制指令发送 时间t4及所述总指令接收时间tl计算并记录所述AVC控制器的自身响应时间T3 ;根据所 述控制指令接收时间巧及所述控制指令发送时间t4计算并记录所述AVC控制器的指令传 输时间T4 ;根据所述响应时间t2及所述控制指令接收时间巧计算并记录所述风电机组及 无功补偿装置的具体响应时间巧。
[0011] 在一实施例中，根据所述第一整体响应时间Tl、第一控制精度CAl、第二整体响应 时间T2及第二控制精度CA2检测所述的AVC控制器是否满足性能指标要求，包括；判断所 述第一整体响应时间Tl及第二整体响应时间T2是否均小于或等于一时间阔值，且所述第 一控制精度CAl及第二控制精度CA2是否均小于或等于一精度阔值；如果是，则所述的AVC 控制器满足性能指标要求。
[0012] 在一实施例中，上述利用滑块有效值算法计算第一滑块有效值，包括：步骤X ;将 所述第一H相电流或第一H相电压每一周期内的波形数据平均分成化个数据点，从第i个 数据点开始获取连续的n个数据；步骤y ;对于所述第一H相电流，通过电流有效值公式计 算所述n个数据的所述第一电流滑块有效值；对于所述第一H相电压，通过电压有效值公 式计算所述n个数据的所述第一电压滑块有效值；步骤Z ;将i更新为i+1，并返回执行所述 步骤X~步骤Z，直至所述风电机组的无功输出达到稳态；其中，i为自然数且初始值为0， n为正整数。
[0013] 在一实施例中，上述利用滑块有效值算法计算第二滑块有效值，包括：
[0014] 步骤X' ；将所述第二H相电流或第二H相电压每一周期内的波形数据平均分成 2n'个数据点，从第i'个数据点开始获取连续的n'个数据；步骤y';对于所述第二H相电 流，通过电流有效值公式计算所述n'个数据的所述第二电流滑块有效值；对于所述第二H 相电压，通过电压有效值公式计算所述n'个数据的所述第二电压滑块有效值；步骤Z';将 i'更新为i' +1，并返回执行所述步骤X'~步骤Z'，直至所述无功补偿装置的无功输出达 到稳态；其中，i'为自然数且初始值为0, n'为正整数。
[0015] 在一实施例中，根据所述第一滑块有效值判断所述风电机组的无功输出是否达 到稳态，包括；判断各所述第一滑块有效值的第一波动值Fl是否在一有效值允许范围内， 如果是，则所述风电机组的无功输出达到稳态；通过W下公式计算所述第一波动值Fl : 当所述第一滑块有效值为所述第一电流滑块有效值时，所述第一波动值Fl为第一电流 波动值巧fgg. ;
，其中：
，为所述n个数据中的最 大值，I S为所述n个数据中的最小值；当所述第一滑块有效值为所述第一电压滑块有效 值时，所述第一波动值Fl为第一电压波动值FUs:
其中，
1?为所述n个数据中的最大值，为所述n个数据中的最小值。
[0016] 在一实施例中，根据所述第二滑块有效值判断所述无功补偿装置的无功输出 是否达到稳态，包括；判断各所述第二滑块有效值的第二波动值F2是否在所述有效 值允许范围内，如果是，则所述无功补偿装置的无功输出达到稳态；通过W下公式计算 所述第二波动值F2;当所述第二滑块有效值为所述第二电流滑块有效值时，所述第二 波动值F2为第二电流波动值F2.? ;
，其中，
I**为所述n'个数据中的最大值，为所述n'个数据中的最小值；当所述第二滑块 有效值为所述第二电压滑块有效值时，所述第二波动值F2为第二电压波动值F2电S :
1?为所述n'个数据中的最大值，U ^为所述n' 个数据中的最小值。
[0017] 在一实施例中，上述的上位机W两种方式发送所述总指令；每五分钟发送一次所 述总指令，W检测所述风电机组及无功补偿装置的静态性能；或每一分钟发送一次所述总 指令，W检测所述风电机组及无功补偿装置的动态性能。
[001引本发明实施例还提供一种AVC控制器性能检测装置，所述AVC控制器与上位机、多 个风电机组及至少一无功补偿装置相连接，所述机组设备包括：多个风电机组及至少一无 功补偿装置，所述的AVC控制器性能检测装置包括；第一时间记录单元，用于记录所述AVC 控制器从所述上位机接收一总指令的总指令接收时间tl，所述总指令为包含一初始无功功 率值Ql的无功指令或为包含一初始电压值Vl的电压指令；电流及电压值获取单元，用于获 取所述风电机组响应一控制指令生成的第一H相电流对应的第一H相电流值及第一H相 电压对应的第一 H相电压值；并获取所述无功补偿装置响应所述控制指令生成的第二H相 电流对应的第二H相电流值及第二H相电压对应的第二H相电压值；所述的控制指令为所 述AVC控制器在接收到所述总指令后，根据所述风电机组及无功补偿装置可发功率的上限 值向所述风电机组及无功补偿装置发送的控制指令；
[0019] 响应值计算单元，用于根据所述的第一 H相电压值及第一 H相电流值计算并记录 所述风电机组的第一响应值Q2 ;根据所述的第二H相电压值及第二H相电流值计算并记 录所述无功补偿装置的第二响应值Q3 ;滑块有效值计算单元，用于利用滑块有效值算法， 根据所述的第一 H相电压值及第一 H相电流值计算第一滑块有效值，所述第一滑块有效值 为第一电流滑块有效值或第一电压滑块有效值；并根据所述的第二H相电压值及第二H相 电流值计算第二滑块有效值，所述第二滑块有效值为第二电流滑块有效值或第二电压滑块 有效值；稳态判定单元，用于根据所述第一滑块有效值判断所述风电机组的无功输出是否 达到稳态；并根据所述第二滑块有效值判断所述无功补偿装置的无功输出是否达到稳态； 第二时间记录单元，用于记录所述风电机组的无功输出达到稳态时的第一响应时间t2,并 记录所述无功补偿装置的无功输出达到稳态时的第二响应时间t3 ;整体响应时间计算单 元，用于根据所述第一响应时间t2及所述总指令接收时间tl计算所述AVC控制器的第一 整体响应时间Tl ;并根据所述第二响应时间t3及所述总指令接收时间tl计算所述AVC控 制器的第二整体响应时间T2 ;控制精度计算单元，用于根据所述的第一响应值Q2及所述总 指令计算所述AVC控制器的第一控制精度CAl ;并根据所述的第二响应值Q3及所述总指令 计算所述AVC控制器的第二控