一種風電機組孤島發(fā)生裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種風電機組孤島發(fā)生裝置，位于風電機組出口變壓器高壓側和電網之間；所述裝置包括可調式變壓器、智能負載、并網斷路器和負載斷路器；風電機組出口變壓器高壓側通過并網斷路器連接電網，并依次通過負載斷路器和可調式變壓器連接智能負載。本實用新型提供了一種風電機組孤島發(fā)生裝置，該裝置通過可調式智能負載，真實模擬孤島發(fā)生現(xiàn)象，并且可匹配風電機組不同功率段輸出，更加全面的反映風電機組的孤島/防孤島運行能力。
【專利說明】一種風電機組孤島發(fā)生裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于新能源接入與控制【技術領域】，具體涉及一種風電機組孤島發(fā)生裝置。

【背景技術】
[0002]隨著我國大型風電基地的建設和風電裝機規(guī)模的不斷擴大，風電在電網中所占比例越來越高，其對電網的影響范圍也從局部逐漸擴大，大規(guī)模風電并網運行對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行產生一定的影響。
[0003]孤島現(xiàn)象即當電網由于故障中斷供電時，發(fā)電系統(tǒng)仍向周圍的負載供電。隨著風電并網比例的不斷增加，單臺風電機組的容量變大并逐步投入運行，風電發(fā)生孤島的概率會不斷升高。目前大容量的風電機組大多采用直驅(半直驅)型風電機組，直驅(半直驅)型風電機組其通過全功率變流器與電網完全隔離，而與全功率變流器與電網的完全隔離，是發(fā)生孤島運行的一個十分必要的條件。而發(fā)生孤島的另一個條件是風電機組提供的功率與負載需求功率相匹配。對于大規(guī)模遠距離輸電來說，負載與發(fā)電能力相差較大，很難達到匹配，但是隨著海上風電的發(fā)展，及許多地區(qū)采取就近消納的原則，要達到匹配條件的可能性還是很大的。另一方面，近年來越來越多的目光投入到微電網中，然而在微電網情況下，一些不允許中斷對負載供電的情況下，就需要供電不間斷的轉換，即從并網運行模式平穩(wěn)轉換到孤島運行模式。因此，風電機組的孤島能力因包括，防孤島運行能力及孤島運行能力。
[0004]目前，對于風電機組的并網特性已有不少研究，包括電能質量，有功/無功控制，低電壓穿越等，并已具備相應的檢測手段，但是對于風電機組孤島能力的檢測研究較少，同時也缺少相應的檢測裝置及檢測手段。


【發(fā)明內容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供了一種風電機組孤島發(fā)生裝置，該裝置通過可調式智能負載，真實模擬孤島發(fā)生現(xiàn)象，并且可匹配風電機組不同功率段輸出，更加全面的反映風電機組的孤島/防孤島運行能力。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取如下方案:
[0007]本實用新型提供一種風電機組孤島發(fā)生裝置，所述孤島發(fā)生裝置位于風電機組出口變壓器高壓側和電網之間；所述裝置包括可調式變壓器、智能負載、并網斷路器和負載斷路器；風電機組出口變壓器高壓側通過并網斷路器連接電網，并依次通過負載斷路器和可調式變壓器連接智能負載。
[0008]所述可調式變壓器采用干式變壓器；為適應不同電壓等級，干式變壓器采用多電壓等級抽頭方式，其低壓側電壓為400V，高壓側電壓等級選擇1kV或35kV，各電壓等級變化范圍為±5%,并通過抽頭調節(jié)。
[0009]所述可調式變壓器的技術參數(shù)包括額定容量、高壓側電壓等級、空載損耗、負荷損耗、空載電流和繞組電阻不平衡率；所述額定容量、空載損耗、負荷損耗和空載電流分別為2MVA、4.5kW、19kW和0.6%，繞組線電阻不平衡率小于2%，繞組相電阻不平衡率小于4%。
[0010]所述智能負載為在線自動調節(jié)智能負載，在線自動調節(jié)智能負載每相均包括依次串聯(lián)的電感、電容和電阻。
[0011]所述智能負載的技術參數(shù)包括額定電壓、額定頻率、頻率運行范圍、電阻負載容量、感性負載容量和容性負載容量，分別為400V、50Hz、45Hz?66Hz、0.1kW?2MW、
0.1kVA ?1MVA、-0.1kVA ?-1MVA。
[0012]所述高壓斷路器和負載斷路器均采用機械式氣體絕緣開關，機械式氣體絕緣開關的高壓帶電部分安裝在密封的六氟化硫氣體中。
[0013]通過手動調節(jié)并網斷路器和負載斷路器，使風電機組發(fā)生孤島現(xiàn)象。
[0014]所述可調式變壓器、并網斷路器和負載斷路器均位于變壓器及開關室，所述智能負載位于負載室。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果在于:
[0016](I)更加接近于并網點或用戶端:可進一步實現(xiàn)在風電機組出口變壓器高壓側進行測試，更加接近風電場并網點或就地負荷，實現(xiàn)測試期間與電網或負荷完全斷開，提高測試期間的安全性。
[0017](2)真實模擬孤島現(xiàn)象:通過可調式智能負載，真實模擬孤島發(fā)生現(xiàn)象，并且可匹配風電機組不同功率段輸出，更加全面的反映風電機組的孤島/防孤島運行能力。
[0018](3)多電壓等級，可移動式，滿足在不同地理環(huán)境、電氣環(huán)境下開展現(xiàn)場測試的需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型實施例中風電機組孤島發(fā)生原理圖；
[0020]圖2是本實用新型實施例中孤島發(fā)生過程開關動作時序圖；
[0021]圖3是本實用新型實施例中可調式智能負載接線圖；
[0022]圖4是本實用新型實施例中風電機組孤島發(fā)生裝置布局圖。

【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0024]如圖1，本實用新型提供一種風電機組孤島發(fā)生裝置，所述孤島發(fā)生裝置位于風電機組出口變壓器和電網之間；所述裝置包括可調式變壓器、智能負載、并網斷路器CBl和負載斷路器CB2 ;風電機組出口變壓器高壓側通過并網斷路器CBl連接電網，并依次通過負載斷路器CB2和可調式變壓器連接智能負載。
[0025]所述可調式變壓器采用干式變壓器；為適應不同電壓等級，干式變壓器采用多電壓等級抽頭方式，其低壓側電壓為400V，高壓側電壓等級選擇1kV或35kV，各電壓等級變化范圍為±5%，并通過抽頭調節(jié)。為減小諧波對測試結果的影響，變壓器的連接組別選擇DYnll連接方式。主要技術指標參數(shù)表如表I所示。
[0026]表I
[0027]

【權利要求】
1.一種風電機組孤島發(fā)生裝置，所述孤島發(fā)生裝置位于風電機組出口變壓器高壓側和電網之間；其特征在于:所述裝置包括可調式變壓器、智能負載、并網斷路器和負載斷路器；風電機組出口變壓器高壓側通過并網斷路器連接電網，并依次通過負載斷路器和可調式變壓器連接智能負載。
2.根據權利要求1所述的風電機組孤島發(fā)生裝置，其特征在于:所述可調式變壓器采用干式變壓器；為適應不同電壓等級，干式變壓器采用多電壓等級抽頭方式，其低壓側電壓為400V，高壓側電壓等級選擇1kV或35kV，各電壓等級變化范圍為±5%，并通過抽頭調節(jié)。
3.根據權利要求1或2所述的風電機組孤島發(fā)生裝置，其特征在于:所述可調式變壓器的技術參數(shù)包括額定容量、高壓側電壓等級、空載損耗、負荷損耗、空載電流和繞組電阻不平衡率；所述額定容量、空載損耗、負荷損耗和空載電流分別為2MVA、4.5kW、19kW和0.6%,繞組線電阻不平衡率小于2%,繞組相電阻不平衡率小于4%。
4.根據權利要求1所述的風電機組孤島發(fā)生裝置，其特征在于:所述智能負載為在線自動調節(jié)智能負載，在線自動調節(jié)智能負載每相均包括依次串聯(lián)的電感、電容和電阻。
5.根據權利要求1或4所述的風電機組孤島發(fā)生裝置，其特征在于:所述智能負載的技術參數(shù)包括額定電壓、額定頻率、頻率運行范圍、電阻負載容量、感性負載容量和容性負載容量，分別為 400V.50Hz.45Hz ?66Hz、0.1kff ?2MW、0.1kVA ?1MVA、_0.1kVA ?-1MVA0
6.根據權利要求1所述的風電機組孤島發(fā)生裝置，其特征在于:所述高壓斷路器和負載斷路器均采用機械式氣體絕緣開關，機械式氣體絕緣開關的高壓帶電部分安裝在密封的六氟化硫氣體中。
7.根據權利要求1所述的風電機組孤島發(fā)生裝置，其特征在于:通過手動調節(jié)并網斷路器和負載斷路器，使風電機組發(fā)生孤島現(xiàn)象。
8.根據權利要求1所述的風電機組孤島發(fā)生裝置，其特征在于:所述可調式變壓器、并網斷路器和負載斷路器均位于變壓器及開關室，所述智能負載位于負載室。
【文檔編號】H02J3/38GK203859537SQ201420268662
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權日:2014年5月23日
【發(fā)明者】秦世耀, 王瑞明, 陳晨, 李少林, 孫勇, 張金平, 杜慧成 申請人:國家電網公司, 中國電力科學研究院, 中電普瑞張北風電研究檢測有限公司, 國網浙江省電力公司