一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试方法及系统与流程

本发明属于电力系统测试领域，涉及一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试方法及系统。

背景技术：

1、近年来，随着新能源的迅速发展，光伏发电装机总量在电网中所占比例也不断提高。据统计在2019年7月某地电网新能源最大出力达到4500万千瓦，占比接近50％。某省在2018年实现了9日全清洁能源运行，即水电和新能源电源。2019年6月更是实现了“绿电”15日，完全由水电和清洁能源供电，其中新能源最大出力达到680万千瓦，占比达到85％。2020年6月某电网新能源实现历史性的跨越总装机达到1亿千瓦，新能源在电网中的占比逐步增大。为了使资源的合理配置以及新能源的消纳，某地区新能源需要大量的外送至负荷消纳中心，目前某电网已经有多条跨区直流通道实现电力外送通道，外送能力到达3000万千万以上。新能源的随机性、间隙性、波动性以及弱支撑性使得在新能源高占比电网中电压、频率稳定问题越发突出。对于送端电网在直流闭锁时系统频率和送端近区的电压将升高，对系统内设备一次调频、耐高频、高压提出了明确需求，要求风电场、光伏电站能够承受高频率、电压，保证不脱离电网，同时调节有功、无功输出支撑电网频率和电压。

2、svg、svc作为无功补偿设备，广泛的应用于新能源电站，提供静态和动态电压支撑。设备稳态调节性能和故障情况下的暂态响应能力直接影响到电网安全稳定运行，随着特高压直流工程的投运，对新能源场站高穿能力有明确的需求，大量的场站无功补偿装置需要进行改造。

3、国家强制标准《电力系统安全稳定导则》gb/t 38755-2019要求新能源场站的电压、频率耐受能力原则与同步发电机组耐受能力一致，但没有具体的标准进行规定，故障情况下如何调节、性能如何进行测试和评价需要进一步进行明确。无功补偿装置厂家众多，性能参差不齐、特性各异，在高、低电压故障情况下响应情况不同。并网电站是否具备高/低电压穿越能力，是否具备电压和频率防扰动能力，将对电网的安全稳定运行起到重要影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中现有的装置和方法无法精准对

2、的问题，提供一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试方法及系统。

3、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

4、一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试方法，包括以下步骤：

5、s1：对并网点二次电压的连接点进行电压跌落模拟测试，记录连接点电压与无功电流对应的数据变化；

6、s2：对并网点二次电压的连接点进行电压升高模拟测试，记录连接点电压与无功电流对应的数据变化；

7、s3：设定模拟故障发生时，并网点电压的变化区间，模拟低电压向高电压穿越过渡，记录连接点电压与无功电流的变化关系；

8、s4：模拟无功补偿输出侧电压频率从额定值阶跃至设定的电流区间中的任意值并在设定的电流区间内运行直至电压频率恢复至额定值，记录此过程中，无功补偿的运行数据，并记录此过程中电压和电流波形。

9、本发明的进一步改进在于：

10、所述步骤s1包括以下步骤：

11、电压跌落模拟测试包括三相对称电压跌落、两相电压跌落和单相电压跌落；

12、所述记录连接点电压与无功电流对应的变化关系包括记录暂态无功电流调节比例系数和暂态无功电流响应时间。

13、所述步骤s1中，在电压进行跌落模拟时，电压跌落点大于等于5个；

14、所述跌落点包括0％un、20％un、20％ un～50％un、50％un～75％un和75％un～90％un。

15、所述步骤s2包括以下步骤：

16、模拟连接点处三相对称电压升高和两相电压升高。

17、所述步骤s2中，进行电压升高模拟测试时，所述升高幅值分别为1.10±0.03、1.20±0.03、1.25±0.03、1.30±0.03。

18、所述步骤s3包括以下步骤：

19、模拟故障发生时，并网点电压的变化区间为0.2-1.3pu；

20、设定光伏电站和风电场svg的低电压和高电压的低电压持续和高电压的持续时间，并设定过电压穿越过渡阶段的时间；

21、电压穿越过渡阶段的时间内，穿越次数大于等于两次。

22、所述步骤s4中，设定的电流区间为48hz-51.5hz；

23、所述无功补偿的运行数据包括无功补偿装置运行时间或脱网跳闸时间。

24、一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试系统，包括电压跌落模拟测试、电压升高模拟测试和频率适应性测试模块；

25、电压跌落模拟测试模块，用于对并网点二次电压的连接点进行电压跌落模拟测试，记录连接点电压与无功电流对应的数据变化；

26、电压升高模拟测试模块，对并网点二次电压的连接点进行电压升高模拟测试，记录连接点电压与无功电流对应的数据变化；

27、高低电压连续穿越过渡模块，用于设定模拟故障发生时，并网点电压的变化区间，模拟高低电压联系穿越过渡，记录连接点电压与无功电流的变化关系；

28、频率适应性测试模块，用于模拟无功补偿输出侧电压频率从额定值阶跃至设定的电流区间中的任意值并在设定的电流区间内运行直至电压频率恢复至额定值，记录此过程中，无功补偿的运行数据，并记录此过程中电压和电流波形。

29、一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明任一项所述方法的步骤。

30、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明任一项所述方法的步骤。

31、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

32、本发明公开了一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试方法，在并网点二次电压处设置连接点，根据各地的不同情况，预先模拟高电压穿越、低电压穿越、高低电压连续过渡穿越和频率适应性测试模拟，并记录模拟过程中，运行数据的变化情况，从而获取电压和电流的相对变化关系，可以提前验证并网电站的高低电压穿越能力和设备的电压与频率的放扰动能力，测试获取的数据便于后期当出现故障时，能及时对电网进行调节，提高了电网运行的稳定性，为特高压直流工程及各新能源场站的安全稳定运行提供了有力支撑，扩大新能源消纳范围，促进了新能源产业的技术进步。

技术特征：

1.一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试方法，其特征在于，所述步骤s1包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试方法，其特征在于，所述步骤s1中，在电压进行跌落模拟时，电压跌落点大于等于5个；

4.根据权利要求1所述的一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试方法，其特征在于，所述步骤s2包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试方法，其特征在于，所述步骤s2中，进行电压升高模拟测试时，所述升高幅值分别为1.10±0.03、1.20±0.03、1.25±0.03、1.30±0.03。

6.根据权利要求1所述的一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试方法，其特征在于，所述步骤s3包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述的一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试方法，其特征在于，所述步骤s4中，设定的电流区间为48hz-51.5hz；

8.根据权利要求1所述的一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试系统，其特征在于，包括电压跌落模拟测试、电压升高模拟测试和频率适应性测试模块；

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种并网点二次侧无功补偿高低压穿越性能测试方法及系统，将分相可控的动态无功补偿装置特性测试系统串入到新能源场站无功补偿装置的电压二次测量回路中，利用动态无功补偿装置特性测试系统在测试点模拟发出故障电压或故障频率，将新能源场站并网点的二次电压进行跌落、抬升，进行站内无功补偿装置的低电压穿越能力、高电压穿越能力、连续故障穿越能力以及频率适应性测试，验证新能源场站无功补偿装置的高低电压穿越性能，为特高压直流工程及各新能源场站的安全稳定运行提供了有力支撑，扩大新能源消纳范围，促进了新能源产业的技术进步。

技术研发人员：李旭东,李华,崔葛安,王若谷,朱超,张成刚,王妍心,熊尉辰,程子月,李昇,刘娇健
受保护的技术使用者：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14