一种在设备二次侧进行电压适应性测试的方法及装置与流程

本发明涉及电力系统，更具体地，涉及一种在设备二次侧进行电压适应性测试的方法及装置。

背景技术：

1、由于近年提出建设清洁低碳，安全高效的能源体系，风力和光伏发电近年来发展建设迅速，风电装机、光伏发电装机均位于世界首位。目前可以预见，不远的未来某些局部电网新能源占比可能达到80％甚至更高，超高占比新能源并网运行将成为未来电源结构的重要特征。

2、但是随着新能源在电网中所占比例越来越高，其对电网的影响范围也从局部逐渐扩大，为防止新能源大面积脱网问题，评估电网在新能源接入后的电网电压，以及在满足国标要求的并网点电压下电力电子设备持续运行不脱网的能力，是保障电网安全稳定运行的重要因素。

3、因此，如何测试新能源机组对电网电压变化的适应性，在既兼顾试验准确性的同时，又不增加对于电网的影响，是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明技术方案提供一种在设备二次侧进行电压适应性测试的方法及装置，以解决如何对电力电子设备二次侧进行电压适应性测试的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种在设备二次侧进行电压适应性测试的方法，所述方法包括：

3、将新能源机组并网点输出的电压信号ut、电流信号it经由对应的互感器后分别转变为二次侧电压信号ut2以及二次侧电流信号it2；

4、将所述二次侧电压信号ut2以及所述二次侧电流信号it2输入与互感器串联的模拟电网装置，通过所述模拟电网装置发出对所述二次侧电压信号ut2以及所述二次侧电流信号it2的扰动；

5、将经过扰动调整后所述二次侧电压信号u't2以及所述二次侧电流信号i't2输入变流器控制系统；

6、根据需要进行电压适应性测试的设备类型确定所述模拟电网装置的运行模式，所述运行模式包括风电机组模式以及光伏发电模式；

7、当所述模拟电网装置的运行模式为风电机组模式时，进行高电压穿越适应性测试，或进行低电压穿越适应性测试；或者当所述模拟电网装置的运行模式为光伏发电模式时，进行光伏逆变器的持续运行能力测试。

8、优选地，所述当所述模拟电网装置的运行模式为风电机组模式时，进行高电压穿越适应性测试，包括：

9、通过所述模拟电网装置将所述二次侧电压信号ut2调整为预设比例标称电压un，记录新能源机组运行状态及相应保护动作时间；

10、当记录的保护动作时间t小于预设时间阈值时，确定所述变流器控制系统在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；

11、结束测试，并将所述模拟电网装置复位。

12、优选地，包括：

13、当所述变流器控制系统接收到的二次侧电压信号u't2为120％标称电压un时，当记录的保护动作时间t小于10s时，确定所述变流器控制系统在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；或者

14、当所述变流器控制系统接收到的二次侧电压信号u't2为125％标称电压un时，当记录的保护动作时间t小于1s时，确定所述变流器控制系统在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；或者

15、当所述变流器控制系统接收到的二次侧电压信号u't2为130％标称电压un时，当记录的保护动作时间t小于500ms时，确定所述变流器控制系统在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求。

16、优选地，所述当所述模拟电网装置的运行模式为风电机组模式时，进行低电压穿越适应性测试，包括：

17、通过所述模拟电网装置将所述二次侧电压信号ut2调整为20％标称电压un，记录新能源机组运行状态及相应保护动作时间；

18、当记录的保护动作时间t小于625ms时，确定所述变流器控制系统在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；

19、结束测试，并将所述模拟电网装置复位；或者

20、当记录的保护动作时间t大于等于625ms时，检测到所述变流器控制系统在收到风电机组并网点电压在故障2s后的电压值u2s小于90％标称电压un时，允许保护动作风电机组脱网；

21、或者检测到所述变流器控制系统在接收到风电机组并网点电压在故障2s后的电压值u2s大于等于90％标称电压un时，则风电机组不脱网，若保护动作则确定所述变流器控制系统在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；

22、结束测试，并将所述模拟电网装置复位。

23、优选地，当所述模拟电网装置的运行模式为光伏发电模式时，进行光伏逆变器的持续运行能力测试，包括：

24、通过所述模拟电网装置将所述二次侧电压信号ut2调整为0，记录光伏逆变器运行状态及相应保护动作时间；

25、当记录的保护动作时间t小于0.15ms时，确定所述光伏逆变器在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；

26、结束测试，并将所述模拟电网装置复位。

27、优选地，当所述模拟电网装置的运行模式为光伏发电模式时，进行光伏逆变器的持续运行能力测试，包括：

28、通过所述模拟电网装置将所述二次侧电压信号ut2调整为20％标称电压un，记录光伏逆变器运行状态及相应保护动作时间；

29、当记录的保护动作时间t小于625ms时，确定所述光伏逆变器在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；

30、结束测试，并将所述模拟电网装置复位。

31、优选地，当所述模拟电网装置的运行模式为光伏发电模式时，进行光伏逆变器的持续运行能力测试，包括：

32、当记录的保护动作时间t大于等于625ms时，检测到所述变流器控制系统在接收到光伏逆变器并网点电压在故障2s后的电压值u2s小于90％标称电压un时，允许保护动作光伏脱网；或者

33、检测到所述变流器控制系统在接收到光伏逆变器并网点电压在故障2s后的电压值u2s大于等于90％标称电压un时，光伏不脱网，若保护动作则确定所述光伏逆变器在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；

34、结束测试，并将所述模拟电网装置复位。

35、基于本发明的另一方面，本发明提供一种在设备二次侧进行电压适应性测试的装置，所述装置包括：

36、转换单元，用于将新能源机组并网点输出的电压信号ut、电流信号it经由对应的互感器后分别转变为二次侧电压信号ut2以及二次侧电流信号it2；

37、执行单元，用于将所述二次侧电压信号ut2以及所述二次侧电流信号it2输入与互感器串联的模拟电网装置，通过所述模拟电网装置发出对所述二次侧电压信号ut2以及所述二次侧电流信号it2的扰动；将经过扰动调整后所述二次侧电压信号u't2以及所述二次侧电流信号i't2输入变流器控制系统；

38、结果单元，用于根据需要进行电压适应性测试的设备类型确定所述模拟电网装置的运行模式，所述运行模式包括风电机组模式以及光伏发电模式；当所述模拟电网装置的运行模式为风电机组模式时，进行高电压穿越适应性测试，或进行低电压穿越适应性测试；或者当所述模拟电网装置的运行模式为光伏发电模式时，进行光伏逆变器的持续运行能力测试。

39、优选地，所述结果单元，用于当所述模拟电网装置的运行模式为风电机组模式时，进行高电压穿越适应性测试，还用于：

40、通过所述模拟电网装置将所述二次侧电压信号ut2调整为预设比例标称电压un，记录新能源机组运行状态及相应保护动作时间；

41、当记录的保护动作时间t小于预设时间阈值时，确定所述变流器控制系统在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；

42、结束测试，并将所述模拟电网装置复位。

43、优选地，包括：

44、当所述变流器控制系统接收到的二次侧电压信号u't2为120％标称电压时un，当记录的保护动作时间t小于10s时，确定所述变流器控制系统在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；或者

45、当所述变流器控制系统接收到的二次侧电压信号u't2为125％标称电压un时，当记录的保护动作时间t小于1s时，确定所述变流器控制系统在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；或者

46、当所述变流器控制系统接收到的二次侧电压信号u't2为130％标称电压un时，当记录的保护动作时间t小于500ms时，确定所述变流器控制系统在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求。

47、优选地，所述结果单元，用于当所述模拟电网装置的运行模式为风电机组模式时，进行低电压穿越适应性测试，还用于：

48、通过所述模拟电网装置将所述二次侧电压信号ut2调整为20％标称电压un，记录新能源机组运行状态及相应保护动作时间；

49、当记录的保护动作时间t小于625ms时，确定所述变流器控制系统在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；

50、结束测试，并将所述模拟电网装置复位；或者

51、当记录的保护动作时间t大于等于625ms时，检测到所述变流器控制系统在收到风电机组并网点电压在故障2s后的电压值u2s小于90％标称电压un时，允许保护动作风电机组脱网；

52、或者检测到所述变流器控制系统在接收到风电机组并网点电压在故障2s后的电压值u2s大于等于90％标称电压un时，则风电机组不脱网，若保护动作则确定所述变流器控制系统在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；

53、结束测试，并将所述模拟电网装置复位。

54、优选地，所述结果单元，用于当所述模拟电网装置的运行模式为光伏发电模式时，进行光伏逆变器的持续运行能力测试，还用于：

55、通过所述模拟电网装置将所述二次侧电压信号ut2调整为0，记录光伏逆变器运行状态及相应保护动作时间；

56、当记录的保护动作时间t小于0.15ms时，确定所述光伏逆变器在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；

57、结束测试，并将所述模拟电网装置复位。

58、优选地，所述结果单元，用于当所述模拟电网装置的运行模式为光伏发电模式时，进行光伏逆变器的持续运行能力测试，还用于：

59、通过所述模拟电网装置将所述二次侧电压信号ut2调整为20％标称电压un，记录光伏逆变器运行状态及相应保护动作时间；

60、当记录的保护动作时间t小于625ms时，确定所述光伏逆变器在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；

61、结束测试，并将所述模拟电网装置复位。

62、优选地，所述结果单元，用于当所述模拟电网装置的运行模式为光伏发电模式时，进行光伏逆变器的持续运行能力测试，还用于：

63、当记录的保护动作时间t大于等于625ms时，检测到所述变流器控制系统在接收到光伏逆变器并网点电压在故障2s后的电压值u2s小于90％标称电压un时，允许保护动作光伏脱网；或者

64、检测到所述变流器控制系统在接收到光伏逆变器并网点电压在故障2s后的电压值u2s大于等于90％标称电压un时，光伏不脱网，若保护动作则确定所述光伏逆变器在电压偏差允许范围内不满足持续运行要求；

65、结束测试，并将所述模拟电网装置复位。

66、本发明技术方案提供了一种在设备二次侧进行电压适应性测试的方法及装置，其中方法包括：将新能源机组并网点输出的电压信号ut、电流信号it经由对应的互感器后分别转变为二次侧电压信号ut2以及二次侧电流信号it2；将二次侧电压信号ut2以及二次侧电流信号it2输入与互感器串联的模拟电网装置，通过模拟电网装置发出对二次侧电压信号ut2以及二次侧电流信号it2的扰动；将经过扰动调整后二次侧电压信号u't2以及二次侧电流信号i't2输入变流器控制装置；根据需要进行电压适应性测试的设备类型确定模拟电网装置的运行模式，运行模式包括风电机组模式以及光伏发电模式；当模拟电网装置的运行模式为风电机组模式时，进行高电压穿越适应性测试，或进行低电压穿越适应性测试；或者当模拟电网装置的运行模式为光伏发电模式时，进行光伏逆变器的持续运行能力测试。本发明技术方案通过在新能源变流器处采集电网电压，并加入一个模拟电网装置与采集测量单元串联，进行在国标要求的新能源机组的不同电压范围限值下，新能源机组持续运行的能力测试，保证高渗透率新能源下的电力系统的安全稳定运行。