LVRT-2300并網逆變器低電壓穿越檢測裝置
技術規范書
1 并網逆變器低電壓穿越檢測裝置總則
1.1 要求該檢測平臺能夠同時滿足現場安裝在風電場的單臺風電機組低電壓穿越能力檢測,滿足光伏發電站并網接入驗收的低電壓穿越能力檢測,滿足光伏逆變器與風電發電機組的型式試驗的低電壓穿越試驗檢測。
1.2 本規范書適用于光伏發電站并網驗收、風電場接入并網驗收、光伏逆變器型式試驗、風力發電機組的并網逆變器低電壓穿越檢測裝置,包括主要設備及其輔助設備的功能設計、結構、性能、安裝和試驗等方面的技術要求。
1.3 本規范書所提出的是***低限度的技術要求,并未對一切技術細節做出規定,也未充分引述有關標準和規范的條文。供方應保證提供符合本規范書和工業標準的優質產品。
2低電壓檢測平臺的技術要求
2.1 結構及原理要求
根據模擬實際電網短路故障的要求,并網逆變器低電壓穿越檢測裝置須采用阻抗分壓方式,原理如下圖1所示(以實際為準)。測試系統串聯接入風電機組出口變壓器高壓側(35kV、20 kV、10 kV側)。
2.2 并網逆變器低電壓穿越檢測裝置功能要求
(1)整體要求
ü 測試系統緊湊式安裝;
ü 任何測試引起的測試系統電網側電壓波動均小于5%Un;
ü 測試接入系統電壓等級:適用于35kV系統,如果需要可考慮兼容10kV系統;
ü 實現故障類型:三相短路、任何兩相短路、單相接地;
ü 電壓跌落幅度:至少可實現電壓跌落至90%Un、80%Un、75%Un、50%Un、35%Un、20%Un、10%Un、0%電壓跌落以及其它需要電壓跌落類型(訂貨時說明),精度優于3%Un(一般均優于1%Un);
ü 故障持續時間:100ms~3min任意可設;
ü 電壓跌落和電壓恢復均在1ms內實現。
(2)并網逆變器低電壓穿越檢測裝置控制系統要求:
ü 控制系統包括遠方控制系統和就地控制系統,遠方控制系統和就地控制系統具有相同的功能,實現對測試系統的控制;
ü 控制系統具備風電機組低電壓穿越測試流程,按照要求可自動完成每個測試任務;
ü 控制系統可實現對測試系統所有斷路器、刀閘的手動或自動控制;
ü 控制系統具有2路以上開出量輸出通道,用于測試開始時啟動測量系統采集數據;
ü 控制系統具有2路以上開入量輸入通道,用于和測量系統以及外部信號進行交互;
ü 并網逆變器低電壓穿越檢測裝置系統主界面有遙信顯示功能。
(3)并網逆變器低電壓穿越檢測裝置測量系統要求:
ü 測量系統包括就地測量系統和遠方后臺兩部分;
ü 測量系統整體精度優于0.2級;
ü 各個PT和 CT須有良好的瞬態響應特性;
ü 具有電抗器溫度測量和顯示功能;
ü 測量系統應能精確測量記錄試驗過程中的全部數據,包括電壓跌落前至電壓恢復后任意時間段內所有暫態過程和穩態過程;
ü 測量系統的數據采集設備可采集16個模擬采集通道,每通道采樣頻率不低于50kHz,4個開關量輸入通道。數采設備包含后臺操作用的計算機及相關采集和分析軟件,用于完成相關計算和分析;數據采集設備具有和遠方通訊功能,可實時和遠方后臺進行通訊并及時將采集的數據傳送到遠方后臺;數據采集設備具有實時數據計算和分析功能,以便實時計算電流、電壓、有功功率等值并送遠方后臺以曲線等類型顯示;
ü 并網逆變器低電壓穿越檢測裝置測試過程中可以監測測試點處有關試驗的各類一次、二次狀態參數,該功能可以集成在并網逆變器低電壓穿越檢測裝置,也可以由客戶已有的獨立采集儀器完成,但必須能夠與并網逆變器低電壓穿越檢測裝置的試驗同步采樣;
ü 測量系統至少可同時測量2組PT電壓信號和3組CT電流信號,并完成相關計算和分析(可完成風電機組及其變壓器高低壓側和并網點的試驗用的各類一次、二次狀態參數的測試);
ü 數據采集設備具備1路以上開關量輸入,通過開關量輸入觸發數據記錄的啟動和停止。
(4)并網逆變器低電壓穿越檢測裝置保護功能要求:
ü 具有就地和遠方手動緊急切出功能,可在任何時刻手動將測試設備從電網切出;
ü 具有過電流保護功能,在電流超過設定值時將測試設備自動從電網切出;
ü 電抗器溫度過限自動切出測試設備;
ü 其它測試系統異常時自動切出測試設備。
3并網逆變器低電壓穿越檢測裝置系統構成
并網逆變器低電壓穿越檢測裝置的主設備戶內安裝,核心部件包括電抗器組合、斷路器組合、控制系統、測量系統四部分:其中電抗器采用國際知名品牌西門子或施耐德公司設計和生產;斷路器組合采用國際知名品牌西門子、施耐德或ABB公司產品。
1)電抗器:限流電抗器根據接入的電網情況以及測試風電機組容量整體進行考慮,能夠適應各種電網情況和風電機組,限流電抗器設計為阻值可調,確保在進行測試時,對電網的影響在允許范圍之內。短路電抗器阻值可調,短路電抗器和限流電抗器配合調節實現不同程度的電壓跌落。電抗器及安裝情況下圖1所示。
圖2 電抗器布置圖
3)連接銅排:連接銅排分為導電銅排和接地銅排,導電銅排用來連接抗器實現各種不同組合。
4)避雷器:電抗器相與相之間、每相與地之間接有避雷器;電抗器每個連接頭之間均裝有避雷器,對電抗器起到了很好的保護作用。
5)供電系統以及暖通、照明設備。
6)電抗器溫度監測儀:試驗過程中可能會在電抗器中流過很大的短路電流,使得電抗器發熱,根據需要安裝電抗器溫度監測儀,隨時監測電抗器溫度,通過設定電抗器溫度保護限值,當溫度過高可以將電抗器以及整個測試系統從電網中切出。
7)緊急報警系統:電抗器溫度過高,緊急報警系統啟動,進入相應的控制程序。
8)斷路器組合:斷路器組合由SF6氣體絕緣開關柜組合和SF6氣體絕緣戶內斷路器共同組成,SF6氣體絕緣開關柜體積小,所有帶電部分均有氣體密閉,沒有任何帶電體裸露,每一個斷路器均和三工位開關配合,安全可靠,操作簡單安裝方便。開關柜組合和戶內斷路器配合,共同實現試驗設備要求功能。
9)并網逆變器低電壓穿越檢測裝置就地控制系統:就地控制系統用來控制所有斷路器、隔離刀閘和接地刀閘的開斷,自動完成所有試驗項目。
10)測量與數據處理系統:系統根據觸發指令開始測量和記錄試驗過程中的所有測試信息,并完成相關計算;系統能夠實時顯示和將測量結果并能導出為開放格式數據以用于分析計算。并網逆變器低電壓穿越檢測裝置測試系統還包括遠方監視和控制系統,在試驗時遠程控制完成所有試驗項目,并對試驗數據和結果進行處理。