西安交通大學電氣工程學院電力設備電氣絕緣國家重點實驗室、許繼集團有限公司的研究人員李宇飛、王躍等,在2015年第3期《電工技術(shù)學報》上撰文,提出了一種用于分布式發(fā)電并網(wǎng)變流器測試的波動電壓發(fā)生裝置方案,解決了分布式發(fā)電并網(wǎng)變流器在實際電網(wǎng)中不易測試的難題。該裝置基于級聯(lián)H 橋拓撲,其電壓等級可拓展,可高精度地輸出頻率為0.5~25Hz 和波動幅值為0~10%基波電壓幅值的波動電壓,可模擬不平衡度可調(diào)節(jié)的三相不平衡電網(wǎng),不平衡度范圍為0~10%。它可以完成并網(wǎng)變流器對電網(wǎng)電壓幅值和頻率偏差,波動電壓以及電網(wǎng)不平衡的適應能力等多種測試。
本文分析了裝置的工作原理,并以基于本文所提出裝置拓撲的“35kV-6MW 風機變流器低頻擾動測試裝置”上進行的現(xiàn)場實驗為例,充分證明了這種波動電壓發(fā)生裝置用于分布式發(fā)電并網(wǎng)變流器測試的可行性和有效性。
基于
光伏、風能以及生物能等新能源的分布式發(fā)電近年來在電力工業(yè)領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。大多數(shù)分布式發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的接口是通過電力電子并網(wǎng)變流器實現(xiàn)的,因此,要保證分布式發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,并網(wǎng)變流器的穩(wěn)定性和抗擾動性就顯得至關(guān)重要。
國家標準“風電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定”[1]以及“
光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定”[2]不僅提出了對新能源分布式發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越能力的要求,也提出了對電壓和頻率適應能力的要求,包括電壓和頻率偏差適應能力、非對稱故障適應能力、電網(wǎng)諧波適應能力以及電壓波動和閃變適應能力。
如果能在并網(wǎng)變流器并網(wǎng)運行之前對并網(wǎng)變流器進行電網(wǎng)適應性測試、并網(wǎng)運行評估,將大大提高分布式發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然而,在分布式發(fā)電系統(tǒng)實際并網(wǎng)運行時,很難在大電網(wǎng)中直接對變流器進行測試,原因有兩點:首先,電網(wǎng)無法按照需求模擬各種非正常工況;其次,直掛電網(wǎng)的測試方式會對電網(wǎng)穩(wěn)定造成影響。如果使用可編程電源在較低電壓等級下對樣機進行測試,也只能部分反映真實工況,無法完整復現(xiàn)正常并網(wǎng)運行時高電壓、大功率工況帶來的問題。