一种风电场SVC无功调节能力的测试系统的制作方法

本发明涉及电力系统的技术领域，尤其涉及一种风电场的svc无功调节能力的测试系统，svc表示静止型无功补偿装置，下文均简称svc。

背景技术：

目前在网架结构较弱的情况下，风电场内动态无功补偿装置担付着重要任务，动态无功补偿系统需要平衡风电场正常运行情况下的无功需求。在已装配svc的风电场，svc的无功调节能力承担着绝大部分的无功输出能力，部分风电场的svc因设备老化或出厂检测不达标等原因造成无功输出能力不足，影响着风电场的正常运行。为提高风电场运行可靠性国家电网公司企业标准《q/gdw11064-2013风电场无功补偿装置技术性能和测试规范》对风电场无功补偿装置无功输出能力提出了要求。使用传统方法对风电场svc进行无功调节能力，因需要厂家高度配合，且人为干扰情况严重，测量结果误差较大，很难准确测量svc的无功调节能力，因此采用无功调节能力测试系统进行svc的无功调节能力测试。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种风电场svc无功调节能力的测试系统，目的是可以实现svc无功调节能力的准确测量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种风电场svc无功调节能力的测试系统，包括以下步骤：

(1)分析相关标准对风电场svc无功调节能力的要求；

(2)根据标准要求确定测试点及测试流程，利用无功调节能力的测试系统发出典型无功值并采集风电场主变低压侧三相电压值及svc出口的三相电流值；

(3)通过无功调节能力的测试系统得到svc无功输出情况；

(4)通过测量电压值及测量无功值计算出风电场svc在额定电压下的最大无功输出值及调节精度；

(5)验证该调节精度是否符合标准要求。

所述步骤(1)具体包括：国家电网公司企业标准《q/gdw11064-2013风电场无功补偿装置技术性能和测试规范》中要求：设置装置为恒无功控制模式，在现场负荷情况及系统电压允许条件下，依次设定感性无功电流参考值为数个依次增大的典型值，直至额定，每个运行点持续运行时间至少15min；测试实际输出无功的稳态特性，分析无功补偿装置的最大输出能力和调节精度。

所述步骤(2)具体包括：根据标准要求确定测试点及测试流程，利用无功调节能力测试系统，该测测试系统包括数据采集装置及无功指令发出装置，无功指令发出装置可以通过与svc相连接对svc下达目标无功的指令，并将下达的指令传输给数据采集装置；数据采集装置采集svc出口三相电流值及主变低压侧的三相电压值，并计算出svc发出的无功值，通过分相计算的方法得到svc在额定电压下发出的无功值及调节精度。测试过程中svc投手动控制模式，逐渐改变mcr或tcr的触发角度，使感性支路出力从零递增至典型值，每次持续运行时间15min，最后调整感性无功功率到额定值，稳定运行，对典型值进行采集工作。

所述步骤(3)具体包括：通过无功调节能力测试系统得到svc无功输出情况：具体是导出无功调节能力测试系统采集到的风电场主变低压侧三相电压值及svc出口的三相电流值，其中三相电压值为实测电压umea，通过风电场主变低压侧三相电压值及svc出口的三相电流值计算出测试过程中三相无功功率分别为qmea1、qmea2、qmea3。

所述步骤(4)具体包括：

(1)利用公式(1)计算出额定电压下输出的各相实际无功功率qact1、qact2、qact3。

式中：

qact——额定电压下输出的实际无功功率；

qmea——测量的无功功率；

un——额定电压；

umea——测量的母线电压；

(2)将各相实际无功功率相加得到svc在额定电压下输出的实际无功功率值qact；

(3)通过公式(2)计算出svc的无功调节能力的调节精度；

所述步骤(5)具体包括：当svc的无功调节能力的调节精度满足《q/gdw11064-2013风电场无功补偿装置技术性能和测试规范》中4.5规定的“无功输出和设定值之间偏差的绝对值不大于设定值的5％”时，则验证通过。

本发明的优点及有益效果是：

本发明方法操作简单，易于现场实现，能够真实反映出svc的无功调节能力。测试过程中不需要无功补偿装置厂家介入，没有人工的干预，减小现场测试的不确定度。通过三相分别计算降低了电压不平衡时取平均电压造成的误差，提高了测试风电场svc无功补偿调节能力的准确度。

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

图1是本发明测试系统示意图；

图2是本发明svc无功功率设定值变化曲线示例。

具体实施方式

本发明是一种风电场svc无功调节能力的测试系统，如图1所示，图1是本发明测试系统示意图。该测试系统包括数据采集装置及无功指令发出装置，无功指令发出装置可以通过与svc相连接对svc下达如图2的目标无功的指令，并将下达的指令传输给数据采集装置；数据采集装置采集svc出口三相电流值及主变低压侧的三相电压值，并计算出svc发出的无功值，通过分相计算的方法得到svc在额定电压下发出的无功值及调节精度。

本发明工作时，其实具体步骤如下：

1.分析国家电网公司企业标准《q/gdw11064-2013风电场无功补偿装置技术性能和测试规范》对风电场svc无功调节能力的要求。

国家电网公司企业标准《q/gdw11064-2013风电场无功补偿装置技术性能和测试规范》中要求：设置装置为恒无功控制模式，在现场负荷情况及系统电压允许条件下，依次设定感性无功电流参考值为数个依次增大的典型值，直至额定，每个运行点持续运行时间至少15min。测试实际输出无功的稳态特性，分析无功补偿装置的最大输出能力和调节精度。

2.根据标准要求确定测试点及测试流程，利用无功调节能力测试系统，如图1所示，所述的测试系统包括数据采集装置及无功指令发出装置，无功指令发出装置可以通过与svc相连接对svc下达如图2的目标无功的指令，并将下达的指令传输给数据采集装置；数据采集装置采集svc出口三相电流值及主变低压侧的三相电压值，并计算出svc发出的无功值，通过分相计算的方法得到svc在额定电压下发出的无功值及调节精度。测试过程中svc投手动控制模式，逐渐改变mcr或tcr的触发角度，使感性支路出力从零递增至典型值，每次持续运行时间15min，最后调整感性无功功率到额定值，稳定运行，对典型值进行采集工作。

3.数据分析。

(1)通过无功调节能力测试系统得到svc无功输出情况：具体是导出无功调节能力测试系统采集到的风电场主变低压侧三相电压值及svc出口的三相电流值，其中三相电压值为实测电压umea，通过风电场主变低压侧三相电压值及svc出口的三相电流值计算出测试过程中三相无功功率分别为qmea1、qmea2、qmea3。

(2)通过测量电压值及测量无功值计算出风电场svc在额定电压下的最大无功输出值及调节精度，具体是：

利用公式(1)计算出额定电压下输出的各相实际无功功率qact1、qact2、qact3。

式中：

qact——额定电压下输出的实际无功功率；

qmea——测量的无功功率；

un——额定电压；

umea——测量的母线电压。

(3)将各相实际无功功率相加得到svc在额定电压下输出的实际无功功率值qact。

(4)通过公式(2)计算出svc的无功调节能力的调节精度。

4.验证该调节精度是否符合标准要求。

当svc的无功调节能力的调节精度满足《q/gdw11064-2013风电场无功补偿装置技术性能和测试规范》中4.5规定的“无功输出和设定值之间偏差的绝对值不大于设定值的5％”时，则验证通过。