電網(wǎng)適應性測試裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)測試技術(shù)領域，尤其涉及一種電網(wǎng)適應性測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類追求清潔能源步伐的不斷加快，新能源發(fā)電得到了更廣泛的發(fā)展，風電場以其集群風力發(fā)電機組的方式進行電力的輸送，光伏電站也集中式接入電力系統(tǒng)，其在電力系統(tǒng)電源結(jié)構(gòu)中占比也大幅增加，對電力系統(tǒng)的影響也越來越明顯。但由于風電場、光伏電站的建設地點位于風光資源相對豐富、用電負荷相對較小的地區(qū)，該地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較薄弱，再加上風電的隨機性及波動性，光伏受云層的影響多變性，新能源匯集地區(qū)的頻率波動、電壓波動、諧波、閃變以及電網(wǎng)的三相不平衡時有發(fā)生，嚴重影響了風電機組、光伏逆變器的穩(wěn)定運行，導致新能源系統(tǒng)存在很大的安全隱患。為了更好的提升新能源的安全穩(wěn)定運行，相關(guān)標準要求風電機組、光伏逆變器具備電網(wǎng)適應性的功能，如:IEC 61400-21《Measurement and assessment of electrical characteristics-Partl-Windturbines》及國家標準GB/T19963-2011《風電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》、GB/T19964-2012《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》對風電機組、光伏逆變器的電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓閃變與諧波均作出了明確要求；國家能源局《風電機組并網(wǎng)檢測管理暫行辦法》(國能新能[2010 ] 433號文)，規(guī)定“電網(wǎng)適應性測試”為風電機組并網(wǎng)檢測內(nèi)容之一。
[0003]通過對新能源匯集地區(qū)風電機組的事故統(tǒng)計，由于風電機組、光伏逆變器無法適應電網(wǎng)電壓變化、頻率波動、三相電壓不平衡、閃變與諧波等電網(wǎng)擾動的影響，風電脫網(wǎng)事件時有發(fā)生，且呈現(xiàn)分布范圍越來越廣、影響范圍越來越大、出現(xiàn)頻率越來越高的特點。因此如何提升風電機組、光伏逆變器的電網(wǎng)適應性能力已經(jīng)迫在眉睫。但由于風電機組、光伏逆變器單體的容量不斷增加，如何在現(xiàn)場進行風電機組、光伏逆變器電網(wǎng)適應性的測試面臨著無測試設備的困境，且現(xiàn)有的測試設備在風電機組和光伏逆變器之間不通用，安裝使用復雜不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0005]為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種電網(wǎng)適應性測試裝置，該裝置能夠同時應用于風電機組和光伏逆變器的電網(wǎng)適應性測試，使用方便，節(jié)約資源。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明實施例提出的電網(wǎng)適應性測試裝置，包括設有可切換繞組的移相變壓器，所述移相變壓器的一次端設有轉(zhuǎn)接頭，用于連接至少兩種電壓等級的輸入端子;與所述移相變壓器相連的級聯(lián)式擾動發(fā)生器，由多個H橋功率單元級聯(lián)，用于根據(jù)控制信號產(chǎn)生不同等級的擾動電壓;輸出濾波器，用于對所述級聯(lián)式擾動發(fā)生器輸出的交流電壓信號進行濾波，得到預設頻率的正弦波信號；輸出升壓變壓器，采用可切換繞組輸出，用于對所述正弦波信號升壓至預設的電壓等級；主控制器，與所述級聯(lián)式擾動發(fā)生器相連，用于產(chǎn)生控制指令并發(fā)送至所述級聯(lián)式擾動發(fā)生器。
[0007]進一步地，所述移相變壓器的二次端采用角形接法，每一相包含六組二次繞組，每個二次繞組的相位角依次錯位30度。
[0008]進一步地，所述H橋功率單元由整流模塊、直流濾波模塊、逆變模塊集成，其中，所述整流模塊是采用IGBT模塊組成的三相橋電路，用于將所述移相變壓器輸出的交流電壓信號整流成直流電壓信號;所述直流濾波模塊，用于濾除所述直流電壓信號中的交流分量，同時儲存能量，為所述逆變模塊提供穩(wěn)定的電壓;所述逆變模塊是采用IGBT模塊組成的單相橋電路，用于根據(jù)所述濾波后的直流電壓信號輸出單相交流電壓信號。
[0009]進一步地，所述多個H橋功率單元級聯(lián)是六個H橋功率單元的單相交流電壓信號輸出級聯(lián)，輸出信號為三相交流波中的一相。
[0010]進一步地，所述輸出濾波器為LCL型濾波器。
[0011]進一步地，所述裝置還包括與所述移相變壓器相連的輸入保護器，包括輸入斷路器和綜合保護器，用于控制所述電網(wǎng)適應性測試裝置的通斷電。
[0012]進一步地，所述裝置還包括高壓輸入端和高壓輸出端，用于通過高壓電纜引入站場內(nèi)的電力信號;其中，所述高壓輸入端與所述輸入保護器相連，所述高壓輸出端與所述輸出升壓變壓器相連。
[0013]進一步地，所述輸入保護器與所述主控制器相連，用于根據(jù)所述主控制器的控制指令控制所述輸入斷路器的通斷。
[0014]進一步地，所述被測裝置是風電機組或光伏逆變器。
[0015]進一步地，所述裝置還包括數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，用于采集所述裝置的輸出端所連風電機組或光伏逆變器的并網(wǎng)信息，并分析所述風電機組或光伏逆變器的運行狀態(tài)。
[0016]本發(fā)明實施例提出的電網(wǎng)適應性測試裝置，可以同時應用在風電機組和光伏逆變器，在測試不同對象時，只需進行簡單的現(xiàn)場改線即可進行測試，簡化了現(xiàn)場安裝操作步驟，并且設計的硬件電路可以更好的適應不同的接入對象，具備較強的魯棒性；內(nèi)部電路的設計在降低成本的同時保證了較高的性能。
[0017]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發(fā)明一個實施例的電網(wǎng)適應性測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明一個實施例的移相變壓器的一二次繞組的對應結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明一個實施例的移相變壓器的一相對應的六組二次繞組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明一個實施例的H橋功率單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是本發(fā)明一個實施例的由多個H橋功率單元級聯(lián)的擾動發(fā)生器的級聯(lián)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6是本發(fā)明另一個實施例的電網(wǎng)適應性測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0026]下面參考附圖描述本發(fā)明實施例的電網(wǎng)適應性測試裝置。
[0027]圖1是本發(fā)明一個實施例的電網(wǎng)適應性測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該裝置包括:移相變壓器10、級聯(lián)式擾動發(fā)生器20、輸出濾波器30、輸出升壓變壓器40和主控制器50。
[0028]具體地，設有可切換繞組的移相變壓器10所述移相變壓器的一次端設有轉(zhuǎn)接頭，用于連接至少兩種電壓等級的輸入端子，以適應不同被測裝置的電壓等級。更具體地，移相變壓器10的一二次繞組采用星形接法繞制，并通過獨創(chuàng)的雙繞組設計，在設計時根據(jù)現(xiàn)場風電機組、光伏逆變器特定的電壓等級，可將移相變壓器10設計成具有兩種可切換繞組的變壓器，根據(jù)風電機組高壓側(cè)電壓等級35kV和光伏逆變器高壓側(cè)電壓等級1