新基建能源网—风电高电压穿越测试

一、新基建能源网建设简介

2020年是全面建成小康社会和“十三五”规划收官之年，发展基础设施建设势在必行。以信息网、 交通网、 能源网为框架的新型基建将是新经济形势下必需产业， 同样也将会成为未来社会发展的基石。

为促进能源结构升级，能源网的建设势在必行，当前新基建能源网建设的能源供给主要包括核电、天然气、光伏电网以及风能发电网。

图 1新基建结构框图

二、什么是高电压穿越测试?

说到电压穿越测试，想必大部分人对光伏逆变器的低电压穿越测试并不陌生，而高电压穿越测试则是随着国家特高压输电线路的建设，为保证风电接入特高压后如何保证新能源电站和特高压电网稳定安全运行对风电和光伏发电场提出的新要求。目前在国家的风电机组的高电压穿越测试规程NB/T 31111-2017中作出了规定：

1. 基本要求

当电网发生故障或扰动引起测试点电压升高时，风电机组测试点各线电压(相电压)在图2中电压轮廓线及以下的区域内时，风电机组必须保证不脱网连续运行;否则允许风电机组切出。

图 2 NBT 31111-2017风电机组高电压穿越要求

2. 电压升高类型及考核电压

其中考核的电压为风电机组测试点线电压的升高，类型为三相对称电压和两项不对称电压。

3. 有功恢复

对电压升高期间没有切出电网的风电机组，其有功功率在电压恢复后应快速恢复至实际风况对应的输出功率

4. 动态无功支撑能力

当风电机组测试点电压处于标称电压的110%~130%区间内时，风电机组应能够自测试点电压升高出现的时刻起快速响应，通过无功电流注入支撑电压恢复。

三、PA功率分析仪高低电压穿越测试简介

PA功率分析仪可配合上位机软件进行高低电压穿越测试，可以记录整个高低电压穿越测试的整个过程，进行长达80S的测试。软件覆盖了测试过程所需的负载测试及空载测试，可进行单相、三相测试。

仪器接线完毕并设置好相关参数后，打开PAM上位机软件，对测试界面进行进行界面设置，完成设置后，点击应用按钮，再点击启动测试按钮，PA进入数据采集过程如图3所示，在此时操作电压升高装置升高电压，按要求保持一段时间后，再降至常规。

图 3测试配置界面

图 4穿越过程数据计算

PAM软件还可以直接测试出电压、电流及功率的正序分量，以及直接一键分析出无功电流注入的响应时间、注入时间以及有功恢复的时间。并且能够进行电压、电流的半周期测试，可以对每一个点的电压进行准确的高精度定位，提供真实可信的高低电压穿越测试结果，更准确地分析各个节点电压、电流功率的变化情况。满足符合行业标准的测试。

图 5 无功电流注入后有功恢复时间

图 6测试完成波形界面

PA功率分析仪对于光伏、风电的测试的优势主要在于：

·0.01%超高精度保证逆变器、风力发电机转换效率测量;

·唯一支持IEC与N4105德标的谐波测试标准;

·配合PAM软件直接进行高/低电压穿越测试;

·10ms数据刷新率实现对工频信号进行半波分析;

·MPPT跟踪效率测量;

·功率因数、电压不平衡度、直流分量;

·过压/欠压、过频/欠频保护。