一種基于磁控電抗器(mcr)的電壓暫降發(fā)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及的是一種新能源分布式發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的電壓暫降試驗裝置， 特別是一種基于磁控電抗器（MCR)的電壓暫降發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前光伏發(fā)電已成為太陽能資源開發(fā)利用的重要形式，其中大型光伏電站的接 入，將對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生深刻影響，特別是在電網(wǎng)故障時光伏電站的突然脫網(wǎng)會 進(jìn)一步惡化電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，帶來更加嚴(yán)重的后果。
[0003] 2010年底，國家電網(wǎng)公司出臺的《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》明確指出，"光伏 電站應(yīng)具備一定的耐受電壓異常的能力，避免在電網(wǎng)電壓異常時脫離，引起電網(wǎng)電源的損 失"。
[0004] 因此，在電網(wǎng)故障的狀況下，為了光伏電站不會突然脫網(wǎng)，進(jìn)一步惡化電網(wǎng)的運(yùn)行 狀態(tài)，需要一種能夠測試出其低電壓穿越能力的裝置；然而，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有相關(guān)的研宄 方案。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的目的是提供一種基于MCR的電網(wǎng)電壓暫降發(fā)生裝置，可以模擬電網(wǎng) 故障時電網(wǎng)電壓暫降的狀態(tài)，來準(zhǔn)確的測試出光伏電站并網(wǎng)時的低電壓穿越能力。
[0006] 本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0007] 一種基于MCR的電網(wǎng)電壓暫降發(fā)生裝置，該裝置包括：固定電抗器、磁控電抗器 MRC、光伏電站與控制系統(tǒng)；
[0008] 其中，所述磁控電抗器與所述光伏電站并聯(lián)后與所述固定電抗器串聯(lián)接入已知電 壓等級電源的母線；所述控制系統(tǒng)的一端連接在光伏電站進(jìn)線口處，另一端與所述磁控電 抗器相連。
[0009] 進(jìn)一步的，所述磁控電抗器包括相互連接的電抗器繞組和整流電路；
[0010] 所述電抗器繞組包括兩個鐵芯，每個鐵芯上均設(shè)有上下兩組線圈，其中一個鐵芯 中的上下兩組線圈記為線圈L a與線圈Lc，另一個鐵芯中的上下兩組線圈記為線圈Lb與線圈 Ld;
[0011] 其中，線圈1^的出線端和線圈Ld的進(jìn)線端相連，線圈Lb的出線端和線圈L c的進(jìn)線 端相連，同一個鐵芯的上下兩個線圈之間還設(shè)有晶閘管VT1、VT2 ;不同鐵芯的上下兩個線 圈交叉連接后，在其交叉端點(diǎn)上橫跨設(shè)置有續(xù)流二極管。
[0012] 由上述本實用新型提供的技術(shù)方案可以看出，通過利用控制系統(tǒng)實時檢測進(jìn)線 電壓，然后控制所述磁控電抗器的電抗值使得光伏電站的進(jìn)線電壓值在系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的 10%~90%之間變化，來模擬電網(wǎng)故障時電網(wǎng)電壓暫降；該方案基于磁控電抗器實現(xiàn)，因 此電抗器的電感值可以做到連續(xù)無級可調(diào)，可以更精確的測試出光伏電站并網(wǎng)的低電壓穿 越能力。
【附圖說明】
[0013] 為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要 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實用新型的一些實施 例，對于本領(lǐng)域的普通技術(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 獲得其他附圖。
[0014] 圖1為本實用新型實施例提供的一種基于MCR的電網(wǎng)電壓暫降發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0015] 圖2為本實用新型實施例提供的磁控電抗器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖3為本實用新型實施例提供的確定電網(wǎng)電壓暫降發(fā)生裝置中電抗器參數(shù)及進(jìn) 行電網(wǎng)故障模擬的流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實 施例。基于本實用新型的實施例，本領(lǐng)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，都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0018] 圖1為本實用新型實施例提供的一種基于MCR的電網(wǎng)電壓暫降發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖。如圖1所示，該裝置主要包括：固定電抗器L1、磁控電抗器（MCR) L2、光伏電站與控制 系統(tǒng)。
[0019] 其中，所述磁控電抗器與所述光伏電站并聯(lián)后與所述固定電抗器串聯(lián)接入已知電 壓等級電源的母線；所述已知電壓等級電源的電壓記為U n;所述控制系統(tǒng)的一端連接在光 伏電站進(jìn)線口處，另一端與所述磁控電抗器相連。
[0020] 該裝置中還可以包括三個斷路器K1、K2、K3,在電源未供電前，斷路器K1、K2、K3均 處于分閘狀態(tài)，該電源供電后，Κ2閉合，Kl和Κ3斷開，為光伏電站旁路供電。
[0021] 本實用新型實施例中，為了測試光伏電站并網(wǎng)時的低壓穿越能力，因而將斷路器 Kl和Κ3閉合，Κ2斷開。此時，由控制系統(tǒng)實時檢測光伏電站進(jìn)線口處（如圖1中的測試 點(diǎn)）的電壓值，并以此控制所述磁控電抗器的電抗值使得光伏電站的進(jìn)線電壓值在所述U n 的10%~90%之間變化，來模擬電網(wǎng)故障時電網(wǎng)電壓暫降，以此來準(zhǔn)確的測試光伏電站并 網(wǎng)的低電壓穿越能力。
[0022] 由于固定電抗器在本裝置中最高要承受90%的額定電壓，所以應(yīng)該選擇額定電壓 較高的并聯(lián)電抗器，并聯(lián)電抗器的基本特征和參數(shù)可見國標(biāo)《電抗器》（GB 10229)。在本實 施例中，所述固定電抗器的額定電壓與所述已知電壓等級電源的電壓相同，其電感值預(yù)設(shè) 為L，則流過所述固定電抗器每相的額定電流為：
[0024] 其中，f為系統(tǒng)頻率。
[0025] 為了使光伏電站的進(jìn)線電壓在額定電壓（Un)的10%~90%之間變化，則磁控電 抗器分得的電壓應(yīng)能夠在10%~90%之間變化，所以磁控電抗器的電感值應(yīng)該在
之間；同時，設(shè)所述磁控電抗器的額定電壓與所述已知電壓等級電源的電壓相同，則流過所 述磁控電抗器每相的最大允許電流為：
[0027] 其中，L為固定電抗器的電感值；
[0028] 當(dāng)磁控電抗器為j/j時，此時流過磁控電抗器的電流最大，表示為：
[0030] 其中，Ls為系統(tǒng)阻抗，其計算公式為：
，Sd為該母線的短路容量。
[0031] 本實用新型實施例中，固定電抗器的額定電流和磁控電抗的最大允許電流都應(yīng)該 大于1_，如果任何一個電抗器的額定電流小于此最大電流，則應(yīng)該重新設(shè)置固定電抗器的 電感值L。
[0032] 當(dāng)確定好固定電抗器和磁控電抗器的參數(shù)時，可計算光伏并網(wǎng)點(diǎn)（如圖1中的光 伏并網(wǎng)點(diǎn)）的最小短路容量，表示為：
[0034] 其中，L為固定電抗器的電感值，Ls為系統(tǒng)阻抗；
[0035] 由于光伏電站并網(wǎng)時會導(dǎo)致進(jìn)線電壓值不穩(wěn)定，因此，光伏電站容量比光伏并網(wǎng) 點(diǎn)的最小短路容量小10倍以上，以盡量減小光伏電站并網(wǎng)對進(jìn)線電壓的影響。
[0036] 另外，本實用新型實施例的上述方案是基于磁控電抗器來實現(xiàn)的，磁控電抗器接 線簡單，電抗值可以做到連續(xù)無級可調(diào)。因此可以更精確的測試出光伏電站并網(wǎng)的低電壓 穿越能力