电能质量测试技术分析.ppt

风电机组电能质量测试与评估 并网部 陈鑫 Copyright by GW, 2013 IEC61400—21 风电并网电能质量特性的测试与评估 1、对风电并网的电能质量进行定义和规范。 2、电能质量测试步骤和流程。 3、测量结果的评估符合地域差距的要求。 4、不同类型风机电能质量测试结果不同，需做不同评估。 5、同类型风机测试结果同样适用于其它地况。 IEC61400—21 风电并网电能质量特性的测试与评估 对电网需求： PCC点的频率偏差在±1Hz，且有足够的有功和无功调节能力以及足够的 负荷吸收风力发电机发出的电能 测试相关条件： 1、测试设备应连接在箱变和集电线路（35KV）处，连接的变压器容 量应与被评估机组最大允许的视在功率相当。 2、电网接入点（35KV处）短路视在功率至少为机组最大允许功率的 50倍。 3、机组输出端处的测量10min的电压不平衡度应小于2%。 4、10min的湍流强度应在8%——16%之间。 IEC61400—21 风电并网电能质量特性的测试与评估 5、电压谐波总畸变率（《50次）不超过没有发点设备时10min内的 5%。 6、电网频率在0.2s的平均值应该在额定频率的上下1%之间浮动，且 变化率在0.2s内小于额定值0.2%。 7、机组输出电压在10min 应在额定值的正负5%范围内浮动 。 8、风机均运行在功率模式下：无功功率Q=0。 （参照国标和电科院实际情况，对于湍流强度、电压偏差、不平衡度需测 试出具不同模式下的分布图：正常运行模式、最大感性无功模式和最大容 性无功模式情况。而频率的分布图需测试三种模式下频率变化的最大值、 最下值和正常时变化过程。） 主要项目： 1、连续运行下的闪变测量 2、切换操作下阶跃闪变和电压变动测量 3、电流谐波 4、电流间谐波 5、电流高频分量 测量系统： A/D转换 数据采集系统 传感器 交换器 过滤器 闪变测试计算： 连续运行情况下主要对闪变系数和闪变值进行计算评估 1、连续运行的闪变系数计算公式： 数据采集从0m/s—15m/s，以每1m/s为bin值，每个bin值采集10min的20个数据。 分别计算风速6、7.5、8.5和10m/s工况下的闪变系数，对应的电网阻抗角为30°、50°、70°和85°。根据概率分布取概率为0.99的数值进行加权求平均值。 2、连续运行模式下闪变计算： 电科院实际测量过程中，以不同阻抗角（30°、50°、70°和85°）工况计算短时 闪变值并绘制随风速变化的闪变分布图。以实测三相电压直接计算短时闪变值并绘制随风速变化的闪变分布图，并取概率分布为0.99的值。 切换操作运行情况下对闪变阶跃系数和电压变动系数计算 1、闪变阶跃系数： 风机在切入风速以下启动和在额定风速下启动，每种切换操作重复5次，采样频率4kHz。 2、电压变动系数： 机组切换操作运行的闪边值： 测试过程中，分别计算测量电网阻抗角在30°、50°、70°和85° 工况下 ，风速在切入和额定时的闪变系数和波动系数。切换操作情况 按短时10min的最大切换操作数目 N10，长时120min的最大切换操作数 目N120计算。 机组切换操作运行的电压波动计算： 其测量工况为切入风速切换、额定风速切换和不同机组间切换的最劣情 况。分别在四种不同阻抗角情况下的波动值计算。 电流谐波的计算： ：电网连接处机组数量； ：电网连接点第h次谐波电流畸变率； ：第i台机组变压器的变压系数； ：第i台机组上第h次谐波电流畸变 ：指数； 测试采样频率为4kHz，运行模式Q=0，以10%额定功率为bin区间 采集电流谐波的含有率（需采集10min钟数据，但是以额定的10% 为测量点，数据采样点可能取值不够，因此以正负5%区间中值法取值。 例0%取-5%—5%的区间采样点）。每个功率区间采集20个点。 采集各功率区间的谐波电流计算谐波的含有率，参照IEC标准的限 制查看测量计算结果是否超限。