一種高海拔地區(qū)的光伏電站低電壓穿越檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高海拔地區(qū)的光伏電站低電壓穿越檢測(cè)系統(tǒng)，包括電網(wǎng)、電網(wǎng)側(cè)變壓器、測(cè)試單元、光伏側(cè)變壓器、被測(cè)光伏單元和自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)，所述自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)所述被測(cè)單元的監(jiān)測(cè)模塊、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的控制模塊和分析檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理模塊。該系統(tǒng)控制采用全自動(dòng)化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)根據(jù)后臺(tái)測(cè)試員所輸入的電壓跌落深度和模擬故障類型，自動(dòng)選擇匹配的電抗組合和模擬故障時(shí)間、調(diào)節(jié)分接開關(guān)至相對(duì)應(yīng)的位置完成電抗匹配、選擇的模擬電網(wǎng)故障類型、投切單相隔離開關(guān)位置完成電網(wǎng)故障類型匹配，完成低電壓穿越檢測(cè)試驗(yàn)，整套系統(tǒng)的硬件保護(hù)功能和軟件保護(hù)功能相互配合，自我診斷功能完善、穩(wěn)定性好。
【專利說明】一種高海拔地區(qū)的光伏電站低電壓穿越檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光伏電站并網(wǎng)檢測(cè)領(lǐng)域的系統(tǒng)，具體涉及一種高海拔地區(qū)的光伏 電站低電壓穿越檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別在我國(guó)西部地區(qū)，地域廣闊，日照資源豐富，光伏產(chǎn)業(yè) 發(fā)展迅猛，光伏發(fā)電在電網(wǎng)中所占比例不斷增大。在電網(wǎng)發(fā)生故障導(dǎo)致電壓跌落時(shí)，大容量 光伏并網(wǎng)發(fā)電站若不具備低電壓穿越（Low Voltage Ride Through, LVRT)能力，將對(duì)電力 系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響。因此，中國(guó)先后頒布了國(guó)家電網(wǎng)企標(biāo)Q/GDW617-2011《光伏電站 接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》、國(guó)標(biāo)GB/T19964-2012《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》以及行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)NB/T32005-2013《光伏發(fā)電站低電壓穿越檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》。國(guó)標(biāo)GB/T19964-2012中低 電壓穿越曲線如圖1所示。標(biāo)準(zhǔn)中要求大功率光伏并網(wǎng)逆變器必須具有低電壓穿越能力， 其并網(wǎng)必須滿足相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，只有當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落低于規(guī)定曲線以后才允許光伏逆變 器脫網(wǎng)，同時(shí)當(dāng)電壓在凹陷部分時(shí)，逆變器應(yīng)提供無功功率。
[0003] 目前用于光伏電站低電壓穿越檢測(cè)的電壓跌落發(fā)生器主要有三類：阻抗分壓形 式、變壓器形式和電力電子變換形式。基于阻抗分壓形式和變壓器形式實(shí)現(xiàn)的電壓跌落發(fā) 生器屬于無源電壓跌落發(fā)生器，其中基于阻抗分壓式方案用電抗器對(duì)電網(wǎng)側(cè)分壓，通過調(diào) 整電抗器參數(shù)來控制電壓跌落深度，能逼真模擬電網(wǎng)故障現(xiàn)象，在實(shí)際工程中容易實(shí)施，可 靠性高；變壓器形式實(shí)現(xiàn)的電壓跌落發(fā)生器，通過帶中心抽頭的變壓器實(shí)現(xiàn)，但是變壓器體 積和重量很大，不便于運(yùn)輸，同時(shí)工藝比較復(fù)雜。除此之外，基于電力電子變換形式實(shí)現(xiàn)的 電壓跌落發(fā)生器為有源電壓跌落發(fā)生器，形式比較靈活，功能強(qiáng)大，但是對(duì)于大功率光伏并 網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，使用電力電子器件成本高，控制復(fù)雜，可靠性不高，同時(shí)器件本身抵抗電網(wǎng)故 障時(shí)電壓、電流沖擊能力有限。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)用于高海拔地區(qū)光伏電站并網(wǎng)檢測(cè)移動(dòng)設(shè)備均使用電力電子變換 方式，基于阻抗形式的移動(dòng)檢測(cè)設(shè)備在高海拔地區(qū)未應(yīng)用，僅使用于低海拔地區(qū)，并且測(cè)試 過程中需要人工更換接線。
[0005] 利用光伏逆變器低電壓穿越檢測(cè)系統(tǒng)主要有以下三類：傳統(tǒng)高海拔地區(qū)移動(dòng)式光 伏電站低電壓穿越檢測(cè)裝置；平原型移動(dòng)式光伏電站低電壓穿越檢測(cè)裝置；固定式光伏逆 變器低電壓穿越檢測(cè)系統(tǒng)。主要存在以下特點(diǎn)：
[0006] (1)傳統(tǒng)的高海拔地區(qū)移動(dòng)式光伏電站低電壓穿越檢測(cè)裝置，均采用電力電子變 換形式，針對(duì)大容量光伏發(fā)電站，電力電子器件成本高，控制復(fù)雜，可靠性不高，同時(shí)器件本 身抵抗電網(wǎng)故障時(shí)電壓、電流沖擊能力有限。而且NB/T 32005-2013《光伏發(fā)電站低電壓穿 越檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》中已明確要求檢測(cè)裝置一般采用無源電抗器接地短路或相間短路來模擬 電網(wǎng)故障。
[0007] (2)平原型移動(dòng)式光伏電站低電壓穿越檢測(cè)裝置，一般采用無源電抗分壓形式，但 由于受設(shè)備安裝空間限制，檢測(cè)裝置無法配置很多電抗器，或無法配置用于更換電抗器抽 頭接線的開關(guān)等，一般采用手動(dòng)更換電抗器抽頭接線來改變主回路的電抗器參數(shù)。手動(dòng)更 改故障點(diǎn)接線來模擬電網(wǎng)故障，步驟繁瑣，耗時(shí)長(zhǎng)，具有一定安全隱患。無論是手動(dòng)修改電 抗參數(shù)或手動(dòng)修改模擬電網(wǎng)故障方式，均需要被測(cè)光伏逆變器停止運(yùn)行后才可進(jìn)行操作， 增加了額外的檢測(cè)時(shí)間，不利于整體檢測(cè)效率的提高。另外，平原型移動(dòng)式光伏電站低電壓 穿越檢測(cè)裝置設(shè)備選型或安裝無法滿足高海拔電氣絕緣要求。
[0008] (3)固定式光伏逆變器低電壓穿越檢測(cè)系統(tǒng)，因不受安裝空間限制，可以采用多個(gè) 電抗器組合，通過安裝多個(gè)開關(guān)或有載調(diào)壓開關(guān)來調(diào)整主回路電抗參數(shù)，以及通過多個(gè)開 關(guān)組合方式來實(shí)現(xiàn)模擬電網(wǎng)故障類型切換，但整個(gè)系統(tǒng)成本很高，占地面積較大，設(shè)備安裝 于固定地點(diǎn)，無法移動(dòng)，不適合光伏電站檢測(cè)。
[0009] 因此，需要提供一種適用于高海拔地區(qū)光伏電站低電壓穿越能力測(cè)試的移動(dòng)檢測(cè) 系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種高海拔地區(qū)的光伏電站低電壓 穿越檢測(cè)系統(tǒng)。
[0011] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0012] 一種高海拔地區(qū)的光伏電站低電壓穿越檢測(cè)系統(tǒng)，所述光伏電站低電壓穿越檢測(cè) 系統(tǒng)包括電網(wǎng)、電網(wǎng)側(cè)變壓器、測(cè)試單元、光伏側(cè)變壓器、被測(cè)光伏單元和自動(dòng)檢測(cè)控制系 統(tǒng)，其改進(jìn)之處在于：
[0013] 所述測(cè)試單元包括依次連接的進(jìn)線斷路器、限流斷路器、限流電抗和出線斷路器， 所述進(jìn)線斷路器、限流斷路器、限流電抗和出線斷路器并聯(lián)旁路斷路器；
[0014] 所述限流電抗和所述出線斷路器之間連接串聯(lián)的短路電抗、短路斷路器、三個(gè)單 相接觸器并聯(lián)的開關(guān)組和單相接觸器，所述單相接觸器接地；所述限流電抗和所述短路電 抗的另一端通過多選分接開關(guān)連接；
[0015] 所述進(jìn)線斷路器、所述旁路斷路器、所述出線斷路器和所述短路斷路器分別設(shè)有 電流互感器；
[0016] 35KV電壓互感器一接入所述進(jìn)線斷路器和所述電網(wǎng)側(cè)變壓器之間；35KV電壓互 感器二和10KV電壓互感器一分別通過隔離開關(guān)接入所述出線斷路器和所述光伏側(cè)變壓器 之間；
[0017] 所述自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)所述被測(cè)單元的監(jiān)測(cè)模塊、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的控制 模塊和分析檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理模塊。
[0018] 進(jìn)一步的，所述監(jiān)測(cè)模塊獲取所述電流互感器的信息、所述電壓互感器的信息、所 述斷路器的狀態(tài)信息和電信號(hào)、所述開關(guān)組和單相接觸器的分合狀態(tài)、所述多選分接開關(guān) 的開關(guān)檔位及所述隔離開關(guān)的狀態(tài)信息；
[0019] 所述狀態(tài)信息包括分合閘狀態(tài)、操作機(jī)構(gòu)信息、告警信息和事故信息；
[0020] 所述電信號(hào)包括三相電壓、三相電流、功率、功率因數(shù)和頻率。
[0021] 進(jìn)一步的，所述控制模塊控制所述斷路器的分合、所述隔離開關(guān)的分合、所述多選 分接開關(guān)的升降檔、試驗(yàn)跌落深度、試驗(yàn)跌落方式、試驗(yàn)跌落時(shí)間及所述三個(gè)單相接觸器并 聯(lián)的開關(guān)組和單相接觸器的分合。
[0022] 進(jìn)一步的，所述控制模塊的控制方法包括以下步驟：
[0023] I、閉合所述進(jìn)線斷路器和所述旁路斷路器，投入自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)；
[0024] II、所述自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)接收后臺(tái)下發(fā)的跌落深度指令，跟據(jù)電抗感值匹配矩 陣，篩選電抗感值組合，控制所述多選分接開關(guān)的檔位置，完成試驗(yàn)跌落深度的電抗感值匹 配；
[0025] III、所述自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)跟據(jù)后臺(tái)發(fā)送的試驗(yàn)跌落方式，選擇并控制所述三個(gè) 單相接觸器并聯(lián)的開關(guān)組和單相接觸器的組合方式，完成電網(wǎng)故障方式的切換；
[0026] VI、閉合限流斷路器和出線斷路器，開始進(jìn)行低電穿越壓檢測(cè)；
[0027] V、斷開旁路斷路器，閉合短路斷路器，開始電壓跌落；
[0028] VI、經(jīng)過所述試驗(yàn)跌落時(shí)間后，重新斷開短路斷路器，結(jié)束電壓跌落；
[0029] VII、閉合旁路斷路器，斷開限流斷路器和出線斷路器，結(jié)束試驗(yàn)。
[0030] 進(jìn)一步的，所述處理模塊包括分別實(shí)現(xiàn)采集錄波數(shù)據(jù)、解析對(duì)比數(shù)據(jù)和生成檢測(cè) 報(bào)告的模塊。
[0031] 進(jìn)一步的，所述采集錄播數(shù)據(jù)的模塊包括在所述限流電抗器和所述出線短路開關(guān) 處安裝的高精度錄波儀；
[0032] 在低電壓穿越試驗(yàn)開始前觸發(fā)所述高精度錄波儀記錄試驗(yàn)時(shí)的三相電壓和三相 電流，將所錄數(shù)據(jù)傳輸至解析對(duì)比數(shù)據(jù)的模塊。
[0033] 進(jìn)一步的，所述解析對(duì)比數(shù)據(jù)的模塊接收高精度錄波儀的波形數(shù)據(jù)，獲取試驗(yàn)跌 落深度、故障類型、試驗(yàn)時(shí)間、試驗(yàn)次數(shù)；
[0034] 通過全波差分傅氏算法和序量分析方法，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電壓、電流波形，獲得試驗(yàn) 測(cè)試數(shù)；
[0035] 所述解析對(duì)比數(shù)據(jù)的模塊根據(jù)后臺(tái)傳輸?shù)碾妷旱吐渖疃?，?jì)算出跌落時(shí)間和跌落 輻值的理論測(cè)試數(shù)據(jù)，將試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)與所述理論測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比，判斷測(cè)試結(jié)果。
[0036] 進(jìn)一步的，所述生成檢測(cè)報(bào)告的模塊根據(jù)測(cè)試條件、試驗(yàn)波形、試驗(yàn)結(jié)果、測(cè)試時(shí) 間生成單次測(cè)試報(bào)告；
[0037] 將單次測(cè)試報(bào)告和測(cè)試結(jié)果整合，獲得試驗(yàn)報(bào)告。
[0038] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0039] 1、本發(fā)明的系統(tǒng)精細(xì)的電壓跌落幅度控制；跌落幅度覆蓋0?90% Un范圍，每間 隔5% Un內(nèi)分布有跌落點(diǎn)，電壓跌落精度彡±2% Un。
[0040] 2、本發(fā)明的系統(tǒng)10/35kV電壓等級(jí)獨(dú)立設(shè)計(jì)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，使用靈活、可靠性高、便 于維護(hù)。
[0041] 3、本發(fā)明的系統(tǒng)控制采用全自動(dòng)化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)根據(jù)后臺(tái)測(cè)試員所輸入的電壓跌落 深度和模擬故障類型，自動(dòng)選擇匹配的電抗組合和模擬故障時(shí)間，自動(dòng)調(diào)節(jié)分接開關(guān)至相 對(duì)應(yīng)的位置完成電抗匹配，根據(jù)選擇的模擬電網(wǎng)故障類型，自動(dòng)投切單相隔離開關(guān)位置完 成電網(wǎng)故障類型匹配，自動(dòng)按照測(cè)試流程完成低電壓穿越檢測(cè)試驗(yàn)，整個(gè)測(cè)試過程中設(shè)備 響應(yīng)速度快，不需要人工更改接線、操作設(shè)備，不會(huì)產(chǎn)生人工誤操作，整套系統(tǒng)的硬件保護(hù) 功能和軟件保護(hù)功能相互配合，自我診斷功能完善、穩(wěn)定性好。
[0042] 4、本發(fā)明的系統(tǒng)采用智能化分析測(cè)試結(jié)果，系統(tǒng)自動(dòng)采集、保存測(cè)試信息，并實(shí)時(shí) 分析測(cè)試結(jié)果，生成測(cè)試報(bào)告；采集精度高、后臺(tái)人機(jī)界面友好、實(shí)時(shí)更新，操作簡(jiǎn)單方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0043] 圖1為GB/T 19964-2012規(guī)定的低電壓穿越曲線示意圖；
[0044] 圖2為本發(fā)明中移動(dòng)式光伏電站低電壓穿越檢測(cè)系統(tǒng)圖；
[0045] 圖3為本實(shí)施例中移動(dòng)式光伏電站低電壓穿越檢測(cè)裝置一次系統(tǒng)圖；
[0046] 圖4為本發(fā)明中多選分接開關(guān)示意圖；
[0047] 圖5為本發(fā)明中自動(dòng)化檢測(cè)控制系統(tǒng)與移動(dòng)式光伏電站低電壓穿越檢測(cè)系統(tǒng)連 接示意圖；
[0048] 圖6為本發(fā)明中自動(dòng)化檢測(cè)控制系統(tǒng)流程圖；
[0049] 圖7為本發(fā)明中開關(guān)柜集裝箱內(nèi)各設(shè)備布局圖；
[0050] 圖8為本發(fā)明中電抗器集裝箱內(nèi)各設(shè)備布局圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0052] 如圖2所示，圖2為本發(fā)明中移動(dòng)式光伏電站低電壓穿越檢測(cè)系統(tǒng)圖；本發(fā)明的高 海拔地區(qū)的光伏電站低電壓穿越檢測(cè)系統(tǒng)包括電網(wǎng)、電網(wǎng)側(cè)變壓器、測(cè)試單元、光伏側(cè)變壓 器、被測(cè)光伏單元和自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)。
[0053] 所述測(cè)試單元包括依次連接的進(jìn)線斷路器、限流斷路器、限流電抗、和出線斷路 器，所述進(jìn)線斷路器、限流斷路器、限流電抗、和出線斷路器并聯(lián)旁路斷路器。
[0054] 所述限流電抗和所述出線斷路器之間連接串聯(lián)的短路電抗、短路斷路器、三個(gè)單 相接觸器并聯(lián)的開關(guān)組和單相接觸器，所述單相接觸器接地；所述限流電抗和所述短路電 抗的另一端通過多選分接開關(guān)連接。
[0055] 所述進(jìn)線斷路器、所述旁路斷路器、所述出線斷路器和所述短路斷路器分別設(shè)有 電流互感器。
[0056] 35KV電壓互感器一接入所述進(jìn)線斷路器和所述電網(wǎng)側(cè)變壓器之間；35KV電壓互 感器二和10KV電壓互感器一分別通過隔離開關(guān)接入所述出線斷路器和所述光伏側(cè)變壓器 之間。
[0057] 如圖5、6所示，圖5、6分別為本發(fā)明中自動(dòng)化檢測(cè)控制系統(tǒng)與移動(dòng)式光伏電站低 電壓穿越檢測(cè)系統(tǒng)連接示意圖和自動(dòng)化檢測(cè)控制流程圖。所述自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè) 所述被測(cè)單元的監(jiān)測(cè)模塊、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的控制模塊和分析檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理模塊。
[0058] 監(jiān)測(cè)模塊獲取開關(guān)柜集裝箱環(huán)境溫濕度、電抗器集裝箱環(huán)境溫濕度、電流互感器 的信息、電壓互感器的信息、斷路器的狀態(tài)信息（包括分合閘狀態(tài)、操作機(jī)構(gòu)信息、相關(guān)告 警和事故信息）和電信號(hào)（包括三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率）、開關(guān)組和單相接 觸器的分合狀態(tài)、所述多選分接開關(guān)的開關(guān)檔位及所述隔離開關(guān)的狀態(tài)信息、電抗器溫度、 10kV/35kVPT隔離開關(guān)的狀態(tài)信息。
[0059] 上述斷路器分合閘信息包括：斷路器合位/分位、刀閘合位/分位、地刀合位/分 位；操作機(jī)構(gòu)信息包括：彈簧儲(chǔ)能指示、斷路器室低氣壓指示、SF6氣體密度指示；告警信息 包括：彈簧未儲(chǔ)能告警、控制回路斷線告警、低氣壓告警、電源掉電告警等；事故信息包括： 故障跳閘事故總、三工位控制器故障、密度繼電器故障、低氣壓故障等。
[0060] 控制模塊控制所述斷路器的分合、所述隔離開關(guān)的分合、所述多選分接開關(guān)的升 降檔、試驗(yàn)啟動(dòng)/停止試驗(yàn)跌落深度、試驗(yàn)跌落方式、試驗(yàn)跌落時(shí)間的設(shè)置及所述三個(gè)單相 接觸器并聯(lián)的開關(guān)組和單相接觸器的分合。
[0061] 控制模塊的控制方法包括以下步驟：
[0062] I、閉合所述進(jìn)線斷路器和所述旁路斷路器，投入自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)；
[0063] II、完成跌落深度電抗感值匹配；
[0064]自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)接收后臺(tái)測(cè)試人員下發(fā)的跌落深度指令，跟據(jù)電抗感值匹配矩 陣，篩選對(duì)應(yīng)的電抗感值組合和多選分接開關(guān)各檔位對(duì)應(yīng)的位置，向各設(shè)備下發(fā)命令，控制 多選分接開關(guān)各檔位調(diào)節(jié)至對(duì)應(yīng)位置，完成本次試驗(yàn)跌落深度的電感匹配調(diào)整，并將相應(yīng) 信息返饋給后臺(tái)測(cè)試員站，整個(gè)過程全自動(dòng)化完成，無需人工進(jìn)行更改接線。
[0065] III、切換電網(wǎng)故障方式；
[0066] 自動(dòng)測(cè)試控制系跟據(jù)后臺(tái)操作人員選擇的跌落方式，自動(dòng)選擇對(duì)應(yīng)的單相接觸器 運(yùn)行組合方式，遠(yuǎn)程控制三個(gè)單相接觸器并聯(lián)的開關(guān)組和單相接觸器ΚΙ、K2、K3和K4的分 合，并將相應(yīng)信息反饋給后臺(tái)測(cè)試員站，全過程自動(dòng)完成，無需人工進(jìn)行改變接線，增強(qiáng)試 驗(yàn)的安全可靠性，極大提高檢測(cè)效率。
[0067] IV、閉合限流斷路器DL3和出線斷路器DL4,開始進(jìn)行低電穿越壓檢測(cè)；
[0068] V、斷開旁路斷路器DL2,閉合短路斷路器DL5,開始電壓跌落；
[0069] VI、經(jīng)過所述試驗(yàn)跌落時(shí)間后，重新斷開短路斷路器DL5,結(jié)束電壓跌落；
[0070] VII、閉合旁路斷路器DL2,斷開限流斷路器DL3和出線斷路器DL4,結(jié)束本次LVRT 測(cè)試，更換測(cè)試要求進(jìn)行另一次試驗(yàn)；
[0071] VII、全部試驗(yàn)結(jié)束，DL1、DL2、DL3、DL4、DL5全部斷開，自動(dòng)測(cè)試控制系統(tǒng)退出。
[0072] 步驟II中，完成跌落深度電抗感值匹配。具體步驟如下：
[0073] 本實(shí)施中，通過多抽頭電抗器的抽頭組合實(shí)現(xiàn)各個(gè)跌落點(diǎn)的電抗組合，跌落幅度 覆蓋0?90% Un范圍，每間隔5% Un內(nèi)分布有跌落點(diǎn)，電壓跌落精度彡±2% Un。
[0074] 35kV和10kV系統(tǒng)各配置一組電抗器?；陔娍狗謮耗M電壓跌落，根據(jù)電抗分壓 關(guān)系，可以得到檢測(cè)系統(tǒng)輸出電壓（即電壓跌落幅度）
[。。75] u〇=xs+xsr+xscUn
[0076] 其中，Xs為電網(wǎng)電抗，Xsr為限流電抗，Xsc為短路電抗，Un為電網(wǎng)電壓。
[0077] 電抗器采用多抽頭設(shè)置，其中限流電抗器Xsr采用4抽頭設(shè)置（以下簡(jiǎn)稱為電抗 器組L1)，短路電抗器Xsc采用5抽頭設(shè)置（以下簡(jiǎn)稱為電抗器組L2)，每個(gè)抽頭感值各不 相同，各抽頭組合起來滿足跌落幅度覆蓋〇?90% Un范圍，每間隔5% Un內(nèi)分布有跌落點(diǎn) 感值匹配。
[0078] 本實(shí)施例中，35kV電站檢測(cè)與10kV電站檢測(cè)使用不同的電抗器組，分別安裝于 35kV電抗器集裝箱和10kV電抗器集裝箱內(nèi)，35kV電抗器組L1總感值為200mH，L2總感值 為480mH ;10kV電抗器組L1總感值為30mH，L2總感值為75mH。
[0079] 電抗器組各抽頭感值匹配通過控制多選分接開關(guān)的檔位來實(shí)現(xiàn)。多選分接開關(guān)為 無勵(lì)磁分接開關(guān)，分SI、S2、S3三個(gè)調(diào)檔部分，SI、S2、S3分別可以獨(dú)立控制調(diào)檔，其中S1、 S3各有4個(gè)檔位，S2有2個(gè)檔位，多選分接開關(guān)如圖4所示。
[0080] 多選分接開關(guān)SI、S2分別連接電抗器組L1和L2的各抽頭，用來選擇相應(yīng)的電抗 器抽頭，S3用來切換電抗器與開關(guān)柜CB1和CB3的連接點(diǎn)，改變電抗器組L1和L2接入檢 測(cè)系統(tǒng)的接入方向，從而增加限流電抗和短路電抗的感值匹配的可選項(xiàng)。
[0081] 如圖3所示，電抗器組L1的0、1、2、3分別用電纜連接至多選分接開關(guān)的0、1、2、3 檔，電抗器組L2的1、2、3、4檔分別連接多選分接開關(guān)S2的0、1、2、3檔，L2的0至1段的 電抗為固定接入，開關(guān)柜DL3出口端連接至多選分接開關(guān)的0檔位置，開關(guān)柜DL5出口端連 接至多選分接開關(guān)的1檔位置，S1、S2、S3檔位任意組合可以組合成32種組合，取其中有效 組合25種，感值組合覆蓋跌落幅度的0?90% Un范圍，并且每間隔5% Un內(nèi)分布有跌落 點(diǎn)。
[0082] 本實(shí)施中，本發(fā)明的系統(tǒng)特別適用于高海波地區(qū)的光伏電站低電壓穿越檢測(cè)；其 中，多選分接開關(guān)用整體固定支架支撐，各連接電纜固定在支撐支架上，電纜連接頭安裝 冷縮電纜終端，各電氣連接點(diǎn)最小間距大于410mm，電氣絕緣滿足GB/T 14597-2010《電 工產(chǎn)品不同海拔的氣候環(huán)境條件》海拔4000米修正要求，設(shè)備的安裝固定也滿足GB 4798. 2-2008-T《電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件第2部分運(yùn)輸》等車載運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[0083] 步驟III中，切換電網(wǎng)故障方式；具體步驟如下：
[0084] 本發(fā)明中，采用4只單相接觸器任意組合方式實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)對(duì)稱和不對(duì)稱故障模擬。 如圖2所示，K1、K2、K3進(jìn)線端分別通過電纜連接跌落短路器DL5出口 A相、B相和C相，K1、 K2、K3的出口用銅排連接并連接至K4的進(jìn)線端，K4出口端連接至集裝箱壁接地點(diǎn)，各接觸 器可以通過控制系統(tǒng)獨(dú)立控制，試驗(yàn)時(shí)，按照跌落方式要求組合各接觸器的運(yùn)行方式，并通 過自動(dòng)化檢測(cè)控制系統(tǒng)控制各接觸器的分合，實(shí)現(xiàn)模擬電網(wǎng)故障的對(duì)稱和不對(duì)稱故障，根 據(jù)低電壓穿越檢測(cè)電網(wǎng)故障類型要求，各單相接觸器組合方式下表1電網(wǎng)故障類型組合表 所示。
【權(quán)利要求】
1. 一種高海拔地區(qū)的光伏電站低電壓穿越檢測(cè)系統(tǒng)，所述光伏電站低電壓穿越檢測(cè)系 統(tǒng)包括電網(wǎng)、電網(wǎng)側(cè)變壓器、測(cè)試單元、光伏側(cè)變壓器、被測(cè)光伏單元和自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)， 其特征在于： 所述測(cè)試單元包括依次連接的進(jìn)線斷路器、限流斷路器、限流電抗和出線斷路器，所述 進(jìn)線斷路器、限流斷路器、限流電抗和出線斷路器并聯(lián)旁路斷路器； 所述限流電抗和所述出線斷路器之間連接串聯(lián)的短路電抗、短路斷路器、三個(gè)單相接 觸器并聯(lián)的開關(guān)組和單相接觸器，所述單相接觸器接地；所述限流電抗和所述短路電抗的 另一端通過多選分接開關(guān)連接； 所述進(jìn)線斷路器、所述旁路斷路器、所述出線斷路器和所述短路斷路器分別設(shè)有電流 互感器； 35KV電壓互感器一接入所述進(jìn)線斷路器和所述電網(wǎng)側(cè)變壓器之間；35KV電壓互感器 二和10KV電壓互感器一分別通過隔離開關(guān)接入所述出線斷路器和所述光伏側(cè)變壓器之 間； 所述自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)所述被測(cè)單元的監(jiān)測(cè)模塊、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的控制模塊 和分析檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理模塊。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述監(jiān)測(cè)模塊獲取所述電流互感器的信息、 所述電壓互感器的信息、所述斷路器的狀態(tài)信息和電信號(hào)、所述開關(guān)組和單相接觸器的分 合狀態(tài)、所述多選分接開關(guān)的開關(guān)檔位及所述隔離開關(guān)的狀態(tài)信息； 所述狀態(tài)信息包括分合閘狀態(tài)、操作機(jī)構(gòu)信息、告警信息和事故信息； 所述電信號(hào)包括三相電壓、三相電流、功率、功率因數(shù)和頻率。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述控制模塊控制所述斷路器的分合、所述 隔離開關(guān)的分合、所述多選分接開關(guān)的升降檔、試驗(yàn)跌落深度、試驗(yàn)跌落方式、試驗(yàn)跌落時(shí) 間及所述三個(gè)單相接觸器并聯(lián)的開關(guān)組和單相接觸器的分合。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述控制模塊的控制方法包括以下步驟： I、 閉合所述進(jìn)線斷路器和所述旁路斷路器，投入自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)； II、 所述自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)接收后臺(tái)下發(fā)的跌落深度指令，跟據(jù)電抗感值匹配矩陣，篩 選電抗感值組合，控制所述多選分接開關(guān)的檔位置，完成試驗(yàn)跌落深度的電抗感值匹配； III、 所述自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)跟據(jù)后臺(tái)發(fā)送的試驗(yàn)跌落方式，選擇并控制所述三個(gè)單相 接觸器并聯(lián)的開關(guān)組和單相接觸器的組合方式，完成電網(wǎng)故障方式的切換； VI、閉合限流斷路器和出線斷路器，開始進(jìn)行低電穿越壓檢測(cè)； V、 斷開旁路斷路器，閉合短路斷路器，開始電壓跌落； VI、 經(jīng)過所述試驗(yàn)跌落時(shí)間后，重新斷開短路斷路器，結(jié)束電壓跌落； VII、 閉合旁路斷路器，斷開限流斷路器和出線斷路器，結(jié)束試驗(yàn)。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述處理模塊包括分別實(shí)現(xiàn)采集錄波數(shù)據(jù)、 解析對(duì)比數(shù)據(jù)和生成檢測(cè)報(bào)告的模塊。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述采集錄播數(shù)據(jù)的模塊包括在所述限流 電抗器和所述出線短路開關(guān)處安裝的高精度錄波儀； 在低電壓穿越試驗(yàn)開始前觸發(fā)所述高精度錄波儀記錄試驗(yàn)時(shí)的三相電壓和三相電流， 將所錄數(shù)據(jù)傳輸至解析對(duì)比數(shù)據(jù)的模塊。
7. 如權(quán)利要求5述的系統(tǒng)，其特征在于：所述解析對(duì)比數(shù)據(jù)的模塊接收高精度錄波儀 的波形數(shù)據(jù)，獲取試驗(yàn)跌落深度、故障類型、試驗(yàn)時(shí)間、試驗(yàn)次數(shù)； 通過全波差分傅氏算法和序量分析方法，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電壓、電流波形，獲得試驗(yàn)測(cè)試 數(shù)； 所述解析對(duì)比數(shù)據(jù)的模塊根據(jù)后臺(tái)傳輸?shù)碾妷旱吐渖疃?，?jì)算出跌落時(shí)間和跌落輻值 的理論測(cè)試數(shù)據(jù)，將試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)與所述理論測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比，判斷測(cè)試結(jié)果。
8. 如權(quán)利要求5述的系統(tǒng)，其特征在于：所述生成檢測(cè)報(bào)告的模塊根據(jù)測(cè)試條件、試驗(yàn) 波形、試驗(yàn)結(jié)果、測(cè)試時(shí)間生成單次測(cè)試報(bào)告； 將單次測(cè)試報(bào)告和測(cè)試結(jié)果整合，獲得試驗(yàn)報(bào)告。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK104143834SQ201410359537
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】孔愛良, 華光輝, 王德順, 俞斌, 張海寧, 孟可風(fēng), 趙上林, 劉歡, 張新龍, 姬聯(lián)濤, 李春來, 楊波, 楊軍, 郭智, 楊立濱 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司