一種雙饋變流器的現(xiàn)場測試與評估方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種雙饋變流器的現(xiàn)場測試與評估方法，屬于風電變流器的測試與評 估技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國內(nèi)風力發(fā)電技術(shù)迅猛發(fā)展，裝機容量、數(shù)量快速上升，風力發(fā)電在電網(wǎng)供電 中所占比例不斷提高。對于雙饋風電變流器來說，作為風力發(fā)電機組的關(guān)鍵部件，需要實時 接收主控制器的控制命令并將自身的運行參數(shù)及時穩(wěn)定地反饋給機組主控制器，由主控最 終完成對整個變流器的控制。
[0003] 風電機組的工作原理是：風能帶動槳葉轉(zhuǎn)動，槳葉的動能由雙饋發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電 能，變流器將雙饋發(fā)電機輸出的電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)電壓幅值、頻率、相位一致的電能，并穩(wěn) 定輸送到電網(wǎng)，實現(xiàn)并網(wǎng)。
[0004] 由工作原理可見，雙饋型變流器是風場電能系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，是機組能否并網(wǎng)發(fā) 電的關(guān)鍵，變流器的性能指標直接影響了電網(wǎng)的電能質(zhì)量，如果某些指標達不到要求，將威 脅電網(wǎng)安全。
[0005] 怎樣得到這些指標來評價變流器運行中的表現(xiàn)，一直是困擾測試人員的難題。為 了確認變流器的性能，《GB/T 25388. 2-2010風力發(fā)電機組雙饋式變流器第2部分：試驗方 法》規(guī)定了實驗室進行變流器模擬測試的方法，采用對拖電機模擬風機，通過過載實驗、電 網(wǎng)電壓適應能力實驗、電磁兼容實驗、低溫工作實驗、高溫工作實驗、恒定濕熱實驗等進行 變流器的性能測試。
[0006] 這些測試主要模擬風場的測試條件，變流器經(jīng)過實驗室的測試后，就進入風場進 行聯(lián)調(diào)。
[0007] 但在整機廠家看來，實驗室的測試只是變流器廠家的出廠測試，并不能如實反映 變流器的現(xiàn)場使用性能，并不能說明變流器能夠適應風場的應用環(huán)境，主要是因為如下幾 個方面：
[0008] (1)風況復雜
[0009] 實驗室進行模擬試驗時，是采用對拖電機模擬風機，風機的轉(zhuǎn)速由拖動變頻器控 制，模擬的風速和風向變化不能代表復雜的風場風況，不能全面測試變流器性能。變流器 在風場運行時，風速和風向不斷頻繁變化，增加了變流器控制難度，能夠真實反映其測試性 能。
[0010] (2)電網(wǎng)情況復雜
[0011] 實驗室的并網(wǎng)是將發(fā)電機產(chǎn)生的電能，由變流器整流、濾波后接到實驗室的內(nèi)部 電網(wǎng)，該電網(wǎng)是市電，很穩(wěn)定。風場變流器的并網(wǎng)環(huán)境復雜得多，由于一個風場有多臺風機， 有同時并網(wǎng)的可能，并且存在電壓過低的情況，因此，風場的并網(wǎng)環(huán)境不僅僅要求變流器調(diào) 節(jié)發(fā)電機輸出電壓的幅值、頻率、相位與電網(wǎng)一致，還要隨時應對低壓穿越的考驗，由于電 網(wǎng)情況千變?nèi)f化，并網(wǎng)后可能存在多種干擾源，要求變流器都能應對。
[0012] (3)外部環(huán)境惡劣
[0013] 實驗室的高低溫實驗可以判定在某一低溫或高溫下，變流器可以正常運轉(zhuǎn)，但是 風場卻有可能存在溫度驟降或驟升。
[0014] 因此，對于同一評估參數(shù)，在不同的環(huán)境條件下測試，結(jié)果會有較大不同。在風場 復雜的條件下，聯(lián)機并網(wǎng)后，其性能指標反映的是變流器與整個機組的配合效果。
[0015] 現(xiàn)場測試是整機廠家選擇變流器的關(guān)鍵依據(jù)。
[0016] 因此，現(xiàn)場的測試必不可少。
[0017] 但是，現(xiàn)場的測試由于環(huán)境條件惡劣、操作危險，一直處于空白狀態(tài)。
[0018] 考慮如何進行現(xiàn)場測試就要考慮與實驗室測試的不同，該發(fā)明主要提出了如下方 案：
[0019] (1)優(yōu)化測試項目
[0020] 風場測試環(huán)節(jié)中，有許多與實驗室不同的地方，比如，變流器將會在聯(lián)機后運行的 階段里經(jīng)歷溫度從最高到最低的考驗，因此不必專門進行高低溫實驗和恒定濕熱實驗。又 如，變流器聯(lián)機后，會受到各種干擾信號，因此，也不必專門進行電磁干擾實驗。
[0021] 在實驗室進行的測試項目中，如額定輸出功率，是在理想條件（拖動電機勻速運 行、電磁干擾小、溫度變化小、無風向變化等影響）下進行的，對于風場發(fā)電而言，現(xiàn)場測試 受到風速變化、風向變化、溫度變化、電磁干擾等影響，因此測試結(jié)果更具有真實性和可信 度，便于風電整機廠全面了解變流器并網(wǎng)性能。
[0022] (2)優(yōu)化測試方案
[0023] 由于風場測試箱內(nèi)空間窄、測試溫差大，而且涉及強電，為了保障人員安全，不能 帶電操作，因此，測試方案中需要簡化各項測試，盡量做到將測試傳感器一次性接入，上電 后完成全部參數(shù)的測量，既保證某些數(shù)據(jù)的同步測試，又可以減少操作過程中的危險系數(shù)， 同時提高測試效率。
[0024] 該發(fā)明專利，改變了變流器僅僅進行實驗室測試的現(xiàn)狀，不強調(diào)理想條件下的測 試結(jié)果，而是注重風場惡劣復雜條件下機組的真正運行狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025] 本發(fā)明專利的目的是：提供一種雙饋變流器的現(xiàn)場測試與評估方法，達到反映現(xiàn) 場變流器運行狀態(tài)的目的。
[0026] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0027] 一種雙饋變流器的現(xiàn)場測試方法與評估，包括以下內(nèi)容：
[0028] 測試：利用現(xiàn)有測試儀器，采用傳感器一次性安裝方式實現(xiàn)如下項目的測試：并 網(wǎng)控制測試、加載測試、溫升測試、效率測試、額定輸出功率測試、總諧波畸變測試、功率因 數(shù)測試、保護功能測試和穩(wěn)定運行測試；
[0029] 評估：在獲得上述各測試項目的測試結(jié)果后，根據(jù)測試指標要求對雙饋變流器進 行綜合評估，確定其是否滿足現(xiàn)場運行要求。
[0030] 所述現(xiàn)有測試儀器包括測溫儀、波形記錄儀、功率分析儀器。
[0031] 有益效果：
[0032] 對比現(xiàn)有對饋變流器只能進行實驗室測試的現(xiàn)狀，本發(fā)明方法實現(xiàn)了雙饋變流器 的現(xiàn)場測試，達到使用戶了解雙饋變流器在實際使用環(huán)境下的運行狀態(tài)的目的，填補了目 前雙饋變流器現(xiàn)場測試技術(shù)的空白，同時本發(fā)明提出的將測試傳感器，一次性接入，上電后 完成全部參數(shù)的測量，即保證某些數(shù)據(jù)的的同步測試，又可以減少操作過程中的危險系數(shù)， 同時提高測試效率。
【附圖說明】
[0033] 圖1是本發(fā)明實施例現(xiàn)場測試網(wǎng)絡部署示意圖。
[0034] 圖2是本發(fā)明實施例在三相四線制系統(tǒng)中，用三表法測量三相總功率電路連接示 意圖。
[0035] 圖3是本發(fā)明實施例在三相三線制系統(tǒng)中，用兩表法測量三相總功率電路連接示 意圖。
【具體實施方式】
[0036] 為使發(fā)明的目的、技術(shù)方案、優(yōu)點更加清晰，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說 明。本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操 作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0037] 下面以現(xiàn)有測試儀器：波形記錄儀DL850、功率分析儀器WT3000和紅外測溫儀為 例，對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0038] 如圖1所示為本實施例現(xiàn)場測試網(wǎng)絡部署示意圖，待測雙饋變流器按圖中所示接 入網(wǎng)絡后，按照下述步驟進行測試與評估：
[0039] (1)