CN103698623A - 统一时标的动态无功补偿装置响应时间的测定方法 - Google Patents

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杨超颖
王康宁
王金浩
徐龙
雷达
肖莹
齐月文
宋述勇
仇汴
张悦
杜慧杰
吴玉龙
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Abstract

本发明公开了一种统一时标的动态无功补偿装置响应时间的测定方法，解决了现有技术存在的对动态无功补偿装置的响应时间测定不准确的问题。包括选择负荷最大的集电线路为第一集电线路（7），在低压侧母线（2）与第一集电线路（7）之间设置有断路器（10），操作断路器（10），将第一集电线路（7）切断，完成响应电流波形和响应电压波形的采样；将采样波形以离散点的形式导出并进行编辑，利用“离散数据计算有效值工具”，搭建响应时间计算模型，设置计算时间为800毫秒，生成平滑的响应过程电压有效值曲线（15）及电流有效值曲线（16），得到精确的动态无功补偿装置响应时间。在统一时标下，测得动态无功补偿装置的高、低压侧电压、电流波形。

Description

统一时标的动态无功补偿装置响应时间的测定方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种在电网中所接入的动态无功补偿装置对系统电压扰动的响应时间的测定装置及方法。
背景技术
[0002] 风电场大规模接入电网后，大批的电力电子装置的应用对电网造成了新的问题，特别是风电大规模脱网，会对电网造成严重影响。为了保障系统的安全稳定运行，对风电场动态无功补偿装置的响应时间提出了新的要求。根据有关要求，风电场动态无功补偿装置响应时间应在30毫秒以内，这就需要在现场对动态无功补偿装置的响应时间进行有效真实地进行测定，从而对现场安装的风电场动态无功补偿装置的性能进行评价。现有的测定方法是依靠动态无功补偿装置自身发脉冲来模拟制造扰动，不能反映扰动源的真实情况，且无法全面地检测出动态无功补偿装置各个部分的联动响应波形，造成对响应时间的测定不准确，进而导致对动态无功补偿装置的性能评价失去真实性。
发明内容
[0003] 本发明提供了一种统一时标的动态无功补偿装置响应时间的测定方法，解决了现有技术存在的对动态无功补偿装置的响应时间测定不准确的问题。
[0004] 本发明是通过以下方案解决以上问题的:
一种统一时标的动态无功补偿装置响应时间的测定装置，包括高压侧母线、低压侧母线、动态无功补偿装置和波形记录仪，在高压侧母线上分别电连接有变压器、高压侧电压互感器，在低压侧母线上分别电连接有第一集电线路、第二集电线路、动态无功补偿装置和低压侧电压互感器，在低压侧母线与第一集电线路之间设置有断路器，在第一集电线路上设置有第一集电线路电流互感器，第一集电线路电流互感器的二次侧A相与波形记录仪的第二电流波形输入端子电连接，在第二集电线路上设置有第二集电线路电流互感器，第二集电线路电流互感器的二次侧A相与波形记录仪的第三电流波形输入端子电连接，在母线与动态无功补偿装置之间的连线上设置有无功补偿装置连接线路电流互感器，无功补偿装置连接线路电流互感器的二次侧A相与波形记录仪的第四电流波形输入端子电连接，在变压器上设置有变压器高压侧电流互感器，变压器高压侧电流互感器的二次侧A相与波形记录仪的第一电流波形输入端子电连接，高压侧电压互感器的二次侧A相与波形记录仪的第一电压波形输入端子电连接，低压侧电压互感器的二次侧A相与波形记录仪的第二、第三、第四电压波形输入端子电连接。
[0005] 波形记录仪的第二、第三、第四电压波形输入端子是并联在一起的。
[0006] 一种统一时标的动态无功补偿装置响应时间测定方法，包括以下步骤:
第一步、选择负荷最大的集电线路为第一集电线路，再选择其他正常运行的一个集电线路为第二集电线路；
第二步、在低压侧母线与第一集电线路之间设置有断路器，在第一集电线路上设置第一集电线路电流互感器，将第一集电线路电流互感器的二次侧A相与波形记录仪的第二电流波形输入端子电连接，在第二集电线路上设置第二集电线路电流互感器，将第二集电线路电流互感器的二次侧A相与波形记录仪的第三电流波形输入端子电连接，在低压侧母线与动态无功补偿装置之间的连线上设置无功补偿装置连接线路电流互感器，将无功补偿装置连接线路电流互感器的二次侧A相与波形记录仪的第四电流波形输入端子电连接，在变压器上设置变压器高压侧电流互感器，将变压器高压侧电流互感器的二次侧A相与波形记录仪的第一电流波形输入端子电连接，在高压侧母线上设置高压侧电压互感器，将高压侧电压互感器的二次侧A相与波形记录仪的第一电压波形输入端子电连接，在低压侧母线上设置低压侧电压互感器，将低压侧电压互感器的二次侧A相与波形记录仪的第二、第三、第四电压波形输入端子电连接，该步骤所述接线方式保证了各测点的波形统一在同一时标下；
第三步、根据第一集电线路上的断路器断开时电流的突变量设置波形记录仪，并设置录波时间为800毫秒，启动波形记录仪；
第四步、操作断路器，将第一集电线路切断。从切断时开始计时，过三分钟后下载波形记录仪数据，完成响应电流波形和响应电压波形的采样；
第五步、使用波形分析软件，分析下载的电压、电流波形采样数据。将采样波形以离散点的形式导出并进行编辑，最终形成ASCII格式数据文件，将其导入至计算机；
第六步、在计算机中，利用“离散数据计算有效值工具”，搭建响应时间计算模型，设置计算时间为800毫秒，生成平滑的响应过程电压、电流有效值曲线；
第七步、对有效值曲线进行标度，以系统电压超出电压合格区间为响应起始点，以动态无功补偿装置输出电流达到目标值的90%为响应结束点，得到精确的动态无功补偿装置响应时间。
[0007] 本发明具有利用有功扰动引起电压和电流无功的波动，模拟真实的系统电压扰动，可以直接在统一时标下，测得动态无功补偿装置、集电线路以及变压器高、低压侧电压、电流波形，测试数据准确可靠，特别适合在电网现场使用。
附图说明
[0008] 图1是本发明的检测电路的结构示意图；
图2是本发明的采样数据导出文件示意图；
图3是本发明的响应时间计算模型示意图；
图4是本发明的响应时间标度示意图。
具体实施方式
[0009] 一种统一时标的动态无功补偿装置响应时间的测定装置，包括高压侧母线1、低压侧母线2、动态无功补偿装置3和波形记录仪4，在高压侧母线I上分别电连接有变压器5、高压侧电压互感器6，在低压侧母线2上分别电连接有第一集电线路7、第二集电线路8、动态无功补偿装置3和低压侧电压互感器9，在低压侧母线2与第一集电线路7之间设置有断路器10，在第一集电线路7上设置有第一集电线路电流互感器11，第一集电线路电流互感器11的二次侧A相与波形记录仪4的第二电流波形输入端子电连接，在第二集电线路8上设置有第二集电线路电流互感器12，第二集电线路电流互感器12的二次侧A相与波形记录仪4的第三电流波形输入端子电连接，在低压侧母线2与动态无功补偿装置3之间的连线上设置有无功补偿装置连接线路电流互感器13，无功补偿装置连接线路电流互感器13的二次侧A相与波形记录仪4的第四电流波形输入端子电连接，在变压器5上设置有变压器高压侧电流互感器14，变压器高压侧电流互感器14的二次侧A相与波形记录仪4的第一电流波形输入端子电连接，高压侧电压互感器6的二次侧A相与波形记录仪4的第一电压波形输入端子电连接，低压侧电压互感器9的二次侧A相与波形记录仪4的第二、第三、第四电压波形输入端子电连接。
[0010] 波形记录仪4的第二、第三、第四电压波形输入端子是并联在一起的。
[0011] 一种统一时标的动态无功补偿装置响应时间的测定方法，包括以下步骤:
第一步、选择负荷最大的集电线路为第一集电线路7，第一集电线路7的有功功率要求
大于额定功率的80%，再选择其他正常运行的一个集电线路为第二集电线路8 ；
第二步、在低压侧母线2与第一集电线路7之间设置有断路器10，在第一集电线路7上设置第一集电线路电流互感器11，将第一集电线路电流互感器11的二次侧A相与波形记录仪4的第二电流波形输入端子电连接，在第二集电线路8上设置第二集电线路电流互感器12，将第二集电线路电流互感器12的二次侧A相与波形记录仪4的第三电流波形输入端子电连接，在低压侧母线2与动态无功补偿装置3之间的连线上设置无功补偿装置连接线路电流互感器13，将无功补偿装置连接线路电流互感器13的二次侧A相与波形记录仪4的第四电流波形输入端子电连接，在变压器5上设置变压器高压侧电流互感器14，将变压器高压侧电流互感器14的二次侧A相与波形记录仪4的第一电流波形输入端子电连接，在高压侧母线I上设置高压侧电压互感器6，将高压侧电压互感器6的二次侧A相与波形记录仪4的第一电压波形输入端子电连接，在低压侧母线2上设置低压侧电压互感器9，将低压侧电压互感器9的二次侧A相与波形记录仪4的第二、第三、第四电压波形输入端子电连接，该步骤所述接线方式保证了各测点的波形统一在同一时标下；
第三步、根据第一集电线路7上的断路器10断开时电流的突变量设置波形记录仪4，并设置录波时间为800晕秒,启动波形记录仪4 ；
第四步、操作断路器10，将第一集电线路7切断。从切断时开始计时，过三分钟后下载波形记录仪4数据，完成响应电流波形和响应电压波形的采样；
第五步、使用波形分析软件，分析下载的电压、电流波形采样数据。将采样波形以离散点的形式导出并进行编辑，最终形成ASCII格式数据文件，将其导入至计算机；
第六步、在计算机中，利用“离散数据计算有效值工具”，搭建响应时间计算模型，设置计算时间为800毫秒，生成平滑的响应过程电压有效值曲线15及电流有效值曲线16 ；第七步、对电压有效值曲线15、电流有效值曲线16进行标度，以系统电压超出电压合格区间为响应起始点17，以动态无功补偿装置输出电流达到目标值的90%为响应结束点18，得到精确的动态无功补偿装置响应时间。
[0012] 本装置及方法是基于常规波形记录仪及电力系统仿真软件，接线形式及分析方法简单，测试结果直观准确，具有较强的可移植性。

Claims (1)

1.一种统一时标的动态无功补偿装置响应时间的测定方法，包括以下步骤: 第一步、选择负荷最大的集电线路为第一集电线路(7)，第一集电线路(7)的有功功率要求大于额定功率的80%，再选择其他正常运行的一个集电线路为第二集电线路(8)；第二步、在低压侧母线(2)与第一集电线路(7)之间设置有断路器(10)，在第一集电线路(7)上设置第一集电线路电流互感器(11)，将第一集电线路电流互感器(11)的二次侧A相与波形记录仪(4)的第二电流波形输入端子电连接，在第二集电线路(8)上设置第二集电线路电流互感器(12)，将第二集电线路电流互感器(12)的二次侧A相与波形记录仪(4)的第三电流波形输入端子电连接，在低压侧母线(2)与动态无功补偿装置(3)之间的连线上设置无功补偿装置连接线路电流互感器(13 )，将无功补偿装置连接线路电流互感器(13)的二次侧A相与波形记录仪(4)的第四电流波形输入端子电连接，在变压器(5)上设置变压器高压侧电流互感器(14)，将变压器高压侧电流互感器(14)的二次侧A相与波形记录仪(4)的第一电流波形输入端子电连接，在高压侧母线(I)上设置高压侧电压互感器(6)，将高压侧电压互感器(6)的二次侧A相与波形记录仪(4)的第一电压波形输入端子电连接，在低压侧母线(2 )上设置低压侧电压互感器(9 )，将低压侧电压互感器(9 )的二次侧A相与波形记录仪(4)的第二、第三、第四电压波形输入端子电连接，该步骤所述接线方式保证了各测点的波形统一在同一时标下； 第三步、根据第一集电线路(7)上的断路器(10)断开时电流的突变量设置波形记录仪(4),并设置录波时间为800晕秒,启动波形记录仪(4)； 第四步、操作断路器(10)，将第一集电线路(7)切断，从切断时开始计时，过三分钟后下载波形记录仪(4)数据，完成响应电流波形和响应电压波形的采样； 第五步、使用波形分析软件，分析下载的电压、电流波形采样数据，将采样波形以离散点的形式导出并进行编辑，最终形成ASCII格式数据文件，将其导入至计算机； 第六步、在计算机中，利用“离散数据计算有效值工具”，搭建响应时间计算模型，设置计算时间为800毫秒，生成平滑的响应过程电压有效值曲线(15)及电流有效值曲线(16); 第七步、对电压有效值曲线(15 )、电流有效值曲线(16 )进行标度，以系统电压超出电压合格区间为响应起始点(17)，以动态无功补偿装置输出电流达到目标值的90%为响应结束点(18)，得到精确的动态无功补偿装置响应时间。
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