CN104880631B - 电能质量交互影响试验系统及其试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电能质量交互影响试验系统及其试验方法，用于模拟新能源发电系统、电力冲击负荷、传统电力用户之间的电能质量交互影响。试验电源（1）与母线（2）电连接，在试验电源（1）与母线（2）之间设置有网侧电能质量监测装置（11），变频器（3）的输入端通过变频启动负荷开关（7）和变频启动负荷电能质量监测装置（12）与母线（2）连接，变频器（3）的输出端与电动机（4）电连接；第一可编程电源（5）通过电力冲击负荷开关（9）和电力冲击负荷电能质量监测装置（14）与母线（2）连接；第二可编程电源（6）通过新能源开关（10）和新能源电能质量监测装置（15）与母线（2）连接。本发明系统结构简单，功能实用。
Description
技术领域
本发明涉及一种电能质量交互影响试验研究领域，具体为一种新能源、电力冲击负荷及电力用户电能质量交互影响研究试验系统及其试验方法。
背景技术
近年来，新能源发电和电力冲击负荷的大规模接入，对公用电网电能质量水平造成了极大的影响，严重威胁电力系统的安全经济运行。为了有效掌握新能源发电、电力冲击负荷以及公用电网之间的电能质量交互影响，需要搭建新能源、电力冲击负荷及电力用户电能质量交互影响研究试验系统，并开展试验研究。
发明内容
本发明提供了一种电能质量交互影响试验系统及其试验方法，用于模拟新能源发电系统、电力冲击负荷、传统电力用户两两之间或三者之间的电能质量交互影响研究。
本发明的具体技术方案如下：
一种电能质量交互影响试验系统，包括试验电源，母线，变频器，电动机，第一可编程电源，第二可编程电源；试验电源与母线电连接，在试验电源与母线之间设置有网侧电能质量监测装置，在变频器的输入端与变频启动负荷开关的一端连接在一起，变频启动负荷开关的另一端通过变频启动负荷电能质量监测装置与母线连接在一起，变频器的输出端与电动机电连接在一起，电动机与电动机负荷开关的一端连接在一起，电动机负荷开关的另一端通过电动机负荷电能质量监测装置与母线连接在一起；第一可编程电源与电力冲击负荷开关的一端连接在一起，电力冲击负荷开关的另一端通过电力冲击负荷电能质量监测装置与母线连接在一起；第二可编程电源与新能源开关的一端连接在一起，新能源开关的另一端通过新能源电能质量监测装置与母线连接在一起。
一种电能质量交互影响试验方法，包括以下步骤：
第一步、试验电源与母线电连接，在试验电源与母线之间设置有网侧电能质量监测装置，在变频器的输入端与变频启动负荷开关的一端连接在一起，变频启动负荷开关的另一端通过变频启动负荷电能质量监测装置与母线连接在一起，变频器的输出端与电动机电连接在一起，电动机与电动机负荷开关的一端连接在一起，电动机负荷开关的另一端通过电动机负荷电能质量监测装置与母线连接在一起；第一可编程电源与电力冲击负荷开关的一端连接在一起，电力冲击负荷开关的另一端通过电力冲击负荷电能质量监测装置与母线连接在一起；第二可编程电源与新能源开关的一端连接在一起，新能源开关的另一端通过新能源电能质量监测装置与母线连接在一起；
第二步、同时闭合变频启动负荷开关和电力冲击负荷开关，试验电源通过变频器给电动机供电，模拟公用电网电能质量；试验电源同时给第一可编程电源供电，模拟电力冲击负荷电能质量。在该工况下，利用电力冲击负荷电能质量监测装置、变频启动负荷电能质量监测装置和网侧电能质量监测装置，可分析电力冲击负荷对公用电网电能质量的影响；
第三步、同时闭合变频启动负荷开关和新能源开关，试验电源通过变频器给电动机供电，模拟公用电网电能质量；试验电源同时给第二可编程电源供电，模拟新能源电能质量。在该工况下，利用新能源电能质量监测装置、变频启动负荷电能质量监测装置和网侧电能质量监测装置，可分析新能源发电对公用电网电能质量的影响；
第四步、同时闭合变频启动负荷开关、电力冲击负荷开关和新能源开关，试验电源通过变频器给电动机供电，模拟公用电网电能质量；试验电源给第一可编程电源供电，模拟电力冲击负荷电能质量；试验电源给第二可编程电源供电，模拟新能源电能质量。在该工况下，利用变频启动负荷电能质量监测装置、电力冲击负荷电能质量监测装置、新能源电能质量监测装置和网侧电能质量监测装置，可分析电力冲击负荷、新能源发电交互后对公用电网电能质量的影响；
第五步、单独闭合电力冲击负荷开关，试验电源同时给第一可编程电源供电，模拟电力冲击负荷电能质量。在该工况下，突然闭合，电动机负荷开关，试验电源直接给电动机供电，利用电力冲击负荷电能质量监测装置，可分析电动机直接投入对电力冲击负荷运行的影响；
第六步、单独闭合新能源开关，试验电源同时给第二可编程电源供电，模拟新能源电能质量。在该工况下，突然闭合，电动机负荷开关，试验电源直接给电动机供电，利用新能源电能质量监测装置，可分析电动机直接投入对新能源发电运行的影响。
本发明上述试验系统结构简单，功能实用，试验结果直观准确，具有极强的可推广和可复制性。
附图说明
图1是本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
一种电能质量交互影响试验系统，包括试验电源1、母线2、变频器3、电动机4、第一可编程电源5和第二可编程电源6，试验电源1与母线2电连接在一起，在试验电源1与母线2之间设置有网侧电能质量监测装置11，变频器3的输入端与变频启动负荷开关7的一端连接在一起，变频启动负荷开关7的另一端通过变频启动负荷电能质量监测装置12与母线2连接在一起，变频器3的输出端与电动机4电连接在一起，电动机4与电动机负荷开关8的一端连接在一起，电动机负荷开关8的另一端通过电动机负荷电能质量监测装置13与母线2连接在一起；第一可编程电源5与电力冲击负荷开关9的一端连接在一起，电力冲击负荷开关9的另一端通过电力冲击负荷电能质量监测装置14与母线2连接在一起；第二可编程电源6与新能源开关10的一端连接在一起，新能源开关10的另一端通过新能源电能质量监测装置15与母线2连接在一起。
一种电能质量交互影响试验方法，包括以下步骤：
第一步、将试验电源1与母线2电连接，在试验电源1与母线2之间设置网侧电能质量监测装置11，将变频器3的输入端与变频启动负荷开关7的一端连接在一起，将变频启动负荷开关7的另一端通过变频启动负荷电能质量监测装置12与母线2连接在一起，将变频器3的输出端与电动机4电连接在一起，将电动机4与电动机负荷开关8的一端连接在一起，电动机负荷开关8的另一端通过电动机负荷电能质量监测装置13与母线2连接在一起；将第一可编程电源5与电力冲击负荷开关9的一端连接在一起，将电力冲击负荷开关9的另一端通过电力冲击负荷电能质量监测装置14与母线2连接在一起；将第二可编程电源6与新能源开关10的一端连接在一起，新能源开关10的另一端通过新能源电能质量监测装置15与母线2连接在一起；
第二步、同时闭合变频启动负荷开关7和电力冲击负荷开关9，试验电源1通过变频器3给电动机4供电，并模拟公用电网电能质量；试验电源1同时给第一可编程电源5供电，模拟电力冲击负荷电能质量；在该工况下，利用电力冲击负荷电能质量监测装置14、变频启动负荷电能质量监测装置12和网侧电能质量监测装置11，可分析电力冲击负荷对公用电网电能质量的影响；
第三步、同时闭合变频启动负荷开关7和新能源开关10，试验电源1通过变频器3给电动机4供电，模拟公用电网电能质量；试验电源1同时给第二可编程电源6供电，模拟新能源电能质量；在该工况下，利用新能源电能质量监测装置15、变频启动负荷电能质量监测装置12和网侧电能质量监测装置11，可分析新能源发电对公用电网电能质量的影响；
第四步、同时闭合变频启动负荷开关7、电力冲击负荷开关9和新能源开关10，试验电源1通过变频器3给电动机4供电，模拟公用电网电能质量；试验电源1给第一可编程电源5供电，模拟电力冲击负荷电能质量；试验电源1给第二可编程电源6供电，模拟新能源电能质量；在该工况下，利用变频启动负荷电能质量监测装置12、电力冲击负荷电能质量监测装置14、新能源电能质量监测装置15和网侧电能质量监测装置11，可分析电力冲击负荷、新能源发电交互后对公用电网电能质量的影响；
第五步、单独闭合电力冲击负荷开关9，试验电源1同时给第一可编程电源5供电，模拟电力冲击负荷电能质量；在该工况下，突然闭合，电动机负荷开关8，试验电源1直接给电动机4供电，利用电力冲击负荷电能质量监测装置14，可分析电动机直接投入对电力冲击负荷运行的影响；
第六步、单独闭合新能源开关10，试验电源1同时给第二可编程电源6供电，模拟新能源电能质量；在该工况下，突然闭合，电动机负荷开关8，试验电源1直接给电动机4供电，利用新能源电能质量监测装置15，可分析电动机直接投入对新能源发电运行的影响。
本发明通过开关的切换，能够改变试验系统运行工况，真实反映区域电网内新能源、电力冲击负荷及传统电力用户之间的电能质量交互影响情况，从而开展区域电网优化配置及协调控制研究，提升区域电网供电质量。
Claims (2)
1.一种电能质量交互影响试验系统，包括试验电源（1）、母线（2）、变频器（3）、电动机（4）、第一可编程电源（5）和第二可编程电源（6）；其特征在于，试验电源（1）与母线（2）电连接在一起，在试验电源（1）与母线（2）之间设置有网侧电能质量监测装置（11），变频器（3）的输入端与变频启动负荷开关（7）的一端连接在一起，变频启动负荷开关（7）的另一端通过变频启动负荷电能质量监测装置（12）与母线（2）连接在一起，变频器（3）的输出端与电动机（4）电连接在一起，电动机（4）与电动机负荷开关（8）的一端连接在一起，电动机负荷开关（8）的另一端通过电动机负荷电能质量监测装置（13）与母线（2）连接在一起；第一可编程电源（5）与电力冲击负荷开关（9）的一端连接在一起，电力冲击负荷开关（9）的另一端通过电力冲击负荷电能质量监测装置（14）与母线（2）连接在一起；第二可编程电源（6）与新能源开关（10）的一端连接在一起，新能源开关（10）的另一端通过新能源电能质量监测装置（15）与母线（2）连接在一起。
2.一种电能质量交互影响试验方法，包括以下步骤：
第一步、将试验电源（1）与母线（2）电连接，在试验电源（1）与母线（2）之间设置网侧电能质量监测装置（11），将变频器（3）的输入端与变频启动负荷开关（7）的一端连接在一起，将变频启动负荷开关（7）的另一端通过变频启动负荷电能质量监测装置（12）与母线（2）连接在一起，将变频器（3）的输出端与电动机（4）电连接在一起，将电动机（4）与电动机负荷开关（8）的一端连接在一起，电动机负荷开关（8）的另一端通过电动机负荷电能质量监测装置（13）与母线（2）连接在一起；将第一可编程电源（5）与电力冲击负荷开关（9）的一端连接在一起，将电力冲击负荷开关（9）的另一端通过电力冲击负荷电能质量监测装置（14）与母线（2）连接在一起；将第二可编程电源（6）与新能源开关（10）的一端连接在一起，新能源开关（10）的另一端通过新能源电能质量监测装置（15）与母线（2）连接在一起；
第二步、同时闭合变频启动负荷开关（7）和电力冲击负荷开关（9），试验电源（1）通过变频器（3）给电动机（4）供电，并模拟公用电网电能质量；试验电源（1）同时给第一可编程电源（5）供电，模拟电力冲击负荷电能质量；在该工况下，利用电力冲击负荷电能质量监测装置（14）、变频启动负荷电能质量监测装置（12）和网侧电能质量监测装置（11），可分析电力冲击负荷对公用电网电能质量的影响；
第三步、同时闭合变频启动负荷开关（7）和新能源开关（10），试验电源（1）通过变频器（3）给电动机（4）供电，模拟公用电网电能质量；试验电源（1）同时给第二可编程电源（6）供电，模拟新能源电能质量；在该工况下，利用新能源电能质量监测装置（15）、变频启动负荷电能质量监测装置（12）和网侧电能质量监测装置（11），可分析新能源发电对公用电网电能质量的影响；
第四步、同时闭合变频启动负荷开关（7）、电力冲击负荷开关（9）和新能源开关（10），试验电源（1）通过变频器（3）给电动机（4）供电，模拟公用电网电能质量；试验电源（1）给第一可编程电源（5）供电，模拟电力冲击负荷电能质量；试验电源（1）给第二可编程电源（6）供电，模拟新能源电能质量；在该工况下，利用变频启动负荷电能质量监测装置（12）、电力冲击负荷电能质量监测装置（14）、新能源电能质量监测装置（15）和网侧电能质量监测装置（11），可分析电力冲击负荷、新能源发电交互后对公用电网电能质量的影响；
第五步、单独闭合电力冲击负荷开关（9），试验电源（1）同时给第一可编程电源（5）供电，模拟电力冲击负荷电能质量；在该工况下，突然闭合，电动机负荷开关（8），试验电源（1）直接给电动机（4）供电，利用电力冲击负荷电能质量监测装置（14），可分析电动机直接投入对电力冲击负荷运行的影响；
第六步、单独闭合新能源开关（10），试验电源（1）同时给第二可编程电源（6）供电，模拟新能源电能质量；在该工况下，突然闭合，电动机负荷开关（8），试验电源（1）直接给电动机（4）供电，利用新能源电能质量监测装置（15），可分析电动机直接投入对新能源发电运行的影响。
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