電能質(zhì)量測試

風電機組電能質(zhì)量測試與評估并網(wǎng)部陳鑫CopyrightbyGW,2013IEC61400—21風電并網(wǎng)電能質(zhì)量特性的測試與評估1、對風電并網(wǎng)的電能質(zhì)量進行定義和規(guī)范。2、電能質(zhì)量測試步驟和流程。3、測量結(jié)果的評估符合地域差距的要求。4、不同類型風機電能質(zhì)量測試結(jié)果不同，需做不同評估。5、同類型風機測試結(jié)果同樣適用于其它地況。

IEC61400—21風電并網(wǎng)電能質(zhì)量特性的測試與評估對電網(wǎng)需求：PCC點的頻率偏差在±1Hz，且有足夠的有功和無功調(diào)節(jié)能力以及足夠的負荷吸收風力發(fā)電機發(fā)出的電能測試相關(guān)條件：1、測試設(shè)備應(yīng)連接在箱變和集電線路（35KV）處，連接的變壓器容量應(yīng)與被評估機組最大允許的視在功率相當。

2、電網(wǎng)接入點（35KV處）短路視在功率至少為機組最大允許功率的50倍。

3、機組輸出端處的測量10min的電壓不平衡度應(yīng)小于2%。

4、10min的湍流強度應(yīng)在8%——16%之間。

IEC61400—21風電并網(wǎng)電能質(zhì)量特性的測試與評估5、電壓諧波總畸變率（《50次）不超過沒有發(fā)點設(shè)備時10min內(nèi)的5%。6、電網(wǎng)頻率在0.2s的平均值應(yīng)該在額定頻率的上下1%之間浮動，且變化率在0.2s內(nèi)小于額定值0.2%。

7、機組輸出電壓在10min應(yīng)在額定值的正負5%范圍內(nèi)浮動

。

8、風機均運行在功率模式下：無功功率Q=0。（參照國標和電科院實際情況，對于湍流強度、電壓偏差、不平衡度需測試出具不同模式下的分布圖：正常運行模式、最大感性無功模式和最大容性無功模式情況。而頻率的分布圖需測試三種模式下頻率變化的最大值、最下值和正常時變化過程。）

主要項目：1、連續(xù)運行下的閃變測量2、切換操作下階躍閃變和電壓變動測量3、電流諧波4、電流間諧波5、電流高頻分量

測量系統(tǒng)：A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳感器交換器過濾器閃變測試計算：連續(xù)運行情況下主要對閃變系數(shù)和閃變值進行計算評估1、連續(xù)運行的閃變系數(shù)計算公式：

數(shù)據(jù)采集從0m/s—15m/s，以每1m/s為bin值，每個bin值采集10min的20個數(shù)據(jù)。

分別計算風速6、7.5、8.5和10m/s工況下的閃變系數(shù)，對應(yīng)的電網(wǎng)阻抗角為30°、50°、70°和85°。根據(jù)概率分布取概率為0.99的數(shù)值進行加權(quán)求平均值。

2、連續(xù)運行模式下閃變計算：

電科院實際測量過程中，以不同阻抗角（30°、50°、70°和85°）工況計算短時閃變值并繪制隨風速變化的閃變分布圖。以實測三相電壓直接計算短時閃變值并繪制隨風速變化的閃變分布圖，并取概率分布為0.99的值。

切換操作運行情況下對閃變階躍系數(shù)和電壓變動系數(shù)計算1、閃變階躍系數(shù)：

風機在切入風速以下啟動和在額定風速下啟動，每種切換操作重復(fù)5次，采樣頻率4kHz。2、電壓變動系數(shù)：機組切換操作運行的閃邊值：

測試過程中，分別計算測量電網(wǎng)阻抗角在30°、50°、70°和85°工況下

，風速在切入和額定時的閃變系數(shù)和波動系數(shù)。切換操作情況按短時10min的最大切換操作數(shù)目

N10，長時120min的最大切換操作數(shù)目N120計算。機組切換操作運行的電壓波動計算：

其測量工況為切入風速切換、額定風速切換和不同機組間切換的最劣情況。分別在四種不同阻抗角情況下的波動值計算。電流諧波的計算：：電網(wǎng)連接處機組數(shù)量；：電網(wǎng)連接點第h次諧波電流畸變率；：第i臺機組變壓器的變壓系數(shù)；：第i臺機組上第h次諧波電流畸變：指數(shù)；測試采樣頻率為4kHz，運行模式Q=0，以10%額定功率為bin區(qū)間采集電流諧波的含有率（需采集10min鐘數(shù)據(jù)，但是以額定的10%為測量點，數(shù)據(jù)采樣點可能取值不夠，因此以正負5%區(qū)間中值法取值。例0%取-5%—5%的區(qū)間采樣點）。每個功率區(qū)間采集20個點。

采集各功率區(qū)間的諧波電流計算諧波的含有率，參照IEC標準的限制查看測量計算結(jié)果是否超限。計算整次倍電流諧波的畸變率和簡諧波的含有率，計算高頻諧波（大于2kHz）的含有率和電壓