CN108183492A - 无功补偿控制装置的测试系统及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无功补偿控制装置的测试系统,包括:待测试的无功补偿控制模块、通信接口模块及仿真平台;仿真平台包括电磁暂态模块及机电暂态模块;电磁暂态模块用于模拟无功补偿装置响应无功补偿控制模块的控制信号;机电暂态模块用于模拟光伏电站响应调整信号以生成相应的状态信息;无功补偿控制模块通过通信接口模块将控制信号传送给电磁暂态模块,无功补偿控制模块通过通信接口模块获取机电暂态模块的状态信息。本发明还公开了一种上述测试系统的测试方法。本发明构建的无功补偿控制装置的测试统,对无功补偿控制模块的性能进行测试和评价,提高光伏电站工作的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及新能源发电技术领域,具体地,涉及一种无功补偿控制装置的测试系统及测试方法。
背景技术
电力系统运行的经济性和电能质量与无功功率有重大的关系。无功功率是电力系统一种不可缺少的功率。由于大量的感性负荷和电网中的无功功率损耗,要求电力系统要提供足够的无功功率,否则电网电压将下降,电能质量得不到保证。同时,无功功率的不合理分配,也将造成线损增加,降低电力系统运行的经济性。
太阳能光伏发电产业作为最有发展前景的清洁能源发电方法之一,在技术进步和法规政策的强力推动下,呈现出快速发展的势头。青海省太阳能资源极为丰富,开发条件便利,目前青海格尔木、共和等区域已形成千兆瓦级光伏发电基地。为保证光伏电站的无功平衡以及整个青海电网的无功平衡和电压稳定运行的问题,每个光伏电站都按照相关要求配备了动态无功补偿装置。为确保动态无功补偿装置的安全可靠运行须对其进行入网的性能进行测试和评价。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题,本发明提供了一种可以对无功补偿控制装置进行测试的测试系统及测试方法。
为了达到上述发明目的,本发明采用了如下的技术方案:
根据本发明的一方面,提供了一种无功补偿控制装置的测试系统,包括:待测试的无功补偿控制模块、通信接口模块及仿真平台;
所述仿真平台包括电磁暂态模块及机电暂态模块;
其中,所述无功补偿控制模块通过所述通信接口模块与所述仿真平台连接;
所述电磁暂态模块用于模拟无功补偿装置响应所述无功补偿控制模块的控制信号,并且所述电磁暂态模块根据所述控制信号发出调整信号给所述机电暂态模块;所述机电暂态模块用于模拟光伏电站响应所述调整信号以生成相应的状态信息;
所述无功补偿控制模块通过所述通信接口模块将所述控制信号传送给所述电磁暂态模块,所述无功补偿控制模块通过所述通信接口模块获取所述机电暂态模块的状态信息。
进一步地,所述电磁暂态模块包括三相桥臂电磁暂态单元及直流电容单元,所述三相桥臂电磁暂态单元与所述直流电容单元连接,所述三相桥臂电磁暂态单元与所述通信接口模块连接,所述三相桥臂电磁暂态单元与所述机电暂态模块连接。
进一步地,所述机电暂态模块包括光伏发电单元,所述光伏发电单元与所述电磁暂态模块连接。
进一步地,所述测试系统还包括信号调整模块,所述信号调整模块连接于所述仿真平台与所述通信接口模块之间。
根据本发明的另一方面,还提供了一种无功补偿控制装置的测试系统的测试方法,包括步骤:
设置待测试的无功补偿控制模块为恒无功功率控制模式;
设置机电暂态模块的有功功率P0为额定功率Pn的A%,0≤A≤100;
设置机电暂态模块的无功功率Q0为无功补偿装置的额定容量Qn的B%,-100≤B≤100,并调整测试系统至运行稳定;
设置机电暂态模块处于扰动模式;
记录机电暂态模块处于扰动模式时电磁暂态模块的动态响应参数。
进一步地,还包括步骤:
设置待测试的无功补偿控制模块为恒功率因数控制模式;
设置机电暂态模块的有功功率P0为额定功率Pn的C%,0≤C≤100;
设置机电暂态模块的功率因数为D,-1≤D≤1;
设置机电暂态模块的无功功率Q0为无功补偿装置的额定容量Qn的E%,-100≤E≤100,并调整测试系统至运行稳定;
设置机电暂态模块处于扰动模式;
记录机电暂态模块处于扰动模式时电磁暂态模块的动态响应参数;
进一步地,还包括步骤:
设置待测试的无功补偿控制模块为电压控制模式;
设置机电暂态模块的有功功率P0为额定功率Pn的C%,0≤C≤100;
设置机电暂态模块的电压参考值Vref为Fp.u.,p.u.为标幺值,0.8≤F≤1.5;
设置机电暂态模块的无功功率Q0为无功补偿装置的额定容量Qn的E%,-100≤E≤100,并调整测试系统至运行稳定;
设置机电暂态模块处于扰动模式;
记录机电暂态模块处于扰动模式时电磁暂态模块的动态响应参数。
进一步地,所述扰动模式包括:电网大负荷波动模式、电网远端线路瞬时故障模式及电网近端线路永久性故障模式。
进一步地,其特征在于,所述动态响应参数包括:电磁暂态模块的电压、电流、动态响应时间。
进一步地,所述有功功率P0的取值包括20%Pn、60%Pn及90%Pn。
本发明的有益效果:本发明通过设置待测试的无功补偿控制模块、通信接口模块及仿真平台构建无功补偿控制装置的测试系统,对无功补偿控制模块的性能进行测试和评价,使无功补偿控制模块正式入网前进行模拟的测试,提高光伏电站工作的稳定性。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述,本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚,附图中:
图1是根据本发明的实施例的无功补偿控制装置的测试系统的结构示意图;
图2是根据本发明的实施例的电磁暂态模块的结构示意图;
图3是根据本发明的实施例的机电暂态模块的结构示意图;
图4是根据本发明的另一实施例的无功补偿控制装置的测试系统的结构示意图。
图5是根据本发明的实施例的无功补偿控制装置的测试系统的测试方法的流程图;
图6是根据本发明的实施例的无功补偿控制模块在恒无功功率控制模式下的测试波形图;
图7是根据本发明的另一实施例的无功补偿控制装置的测试系统的测试方法的流程图;
图8是根据本发明的实施例的无功补偿控制模块在恒功率因数控制模式下的测试波形图;
图9是根据本发明的又一实施例的无功补偿控制装置的测试系统的测试方法的流程图;
图10是根据本发明的实施例的无功补偿控制模块在电压控制模式下的测试波形图。
具体实施方式
以下,将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而,可以以许多不同的形式来实施本发明,并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反,提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用,从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。在附图中,为了清楚起见,可以夸大元件的形状和尺寸,并且相同的标号将始终被用于表示相同或相似的元件。
将理解的是,尽管在这里可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件,但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开来。
图1是根据本发明的实施例的无功补偿控制装置的测试系统的结构示意图。图2是根据本发明的实施例的电磁暂态模块的结构示意图。图3是根据本发明的实施例的机电暂态模块的结构示意图。图4是根据本发明的另一实施例的无功补偿控制装置的测试系统的结构示意图。
参照图1,根据本发明的实施例的无功补偿控制装置的测试系统包括:待测试的无功补偿控制模块10、通信接口模块20及仿真平台30。可以理解的是,本发明并不限制于此,根据本发明的实施例的无功补偿控制装置的测试系统还可以包括其它必要的部件。
具体地,无功补偿控制模块10通过通信接口模块20与仿真平台30连接。
具体地,仿真平台30包括电磁暂态模块31及机电暂态模块32。其中电磁暂态模块31与机电暂态模块32连接。电磁暂态模块31还与通信接口模块20连接。电磁暂态模块31用于模拟无功补偿装置响应无功补偿控制模块10的控制信号,并且电磁暂态模块31根据控制信号发出调整信号给机电暂态模块32。机电暂态模块32用于模拟光伏电站响应调整信号以生成相应的状态信息。
无功补偿控制模块10通过通信接口模块20将控制信号传送给电磁暂态模块31。无功补偿控制模块10通过通信接口模块20获取机电暂态模块32的状态信息。状态信息包括电压、电流等。
测试系统在工作时,无功补偿控制模块10通过通信接口模块20与仿真平台30建立连接。无功补偿控制模块10发出控制信号,控制信号通过通信接口模块20传送给电磁暂态模块31,控制信号可以是电压或者电流,通过电压或电流的大小变化产生不同的控制信号。电磁暂态模块31模拟无功补偿装置响应控制信号,并且根据控制信号发出控制机电暂态模块32状态的调整信号。机电暂态模块32模拟光伏电站响应调整信号并生成相应的状态信息。无功补偿控制模块10通过通信接口模块20可以获取机电暂态模块32的状态信息,并且根据状态信息继续生成控制信号,直至测试系统运行稳定。测试系统在工作过程中,可以测得机电暂态模块32的电压、电流、响应时间等参数。通过相关参数可以判断待测试的无功补偿控制模块10的性能。
参照图2,根据本发明的一种实施方式,电磁暂态模块31包括三相桥臂电磁暂态单元311及直流电容单元312。具体地,三相桥臂电磁暂态单元311与直流电容单元312连接。三相桥臂暂态单元311也与通信接口模块20连接。三相桥臂电磁暂态单元311还与机电暂态模块32连接。三相桥臂电磁暂态单元311具有无功补偿装置的三相桥臂电磁电路的模型,可以模拟三相桥臂电磁电路对控制信号作出响应。直流电容单元312具有无功补偿装置的直流电容电路的模块,可以模拟直流电容电路对三相桥臂电磁暂态单元311的信号进行调整。
参照图3,根据本发明的一种实施方式,机电暂态模块32包括光伏发电单元321。光伏发电单元321与电磁暂态模块31连接。具体地,光伏发电单元321具有光伏发电单元的模型,可以模拟光伏发电单元对调整信号作出响应,并生成对应的状态信息。但是本发明并不限制于此,机电暂态模块32还可以包括线路单元、负荷单元、常规机组单元等模拟光伏电站实际环境的单元,为更精准地对无功补偿控制模块进行测试,可以根据实际的需求增加相应的单元。例如可以增加变压器单元322。
参照图4,根据本发明的另一种实施方式,测试系统还包括信号调整模块40。无功补偿控制模块10的控制信号可以通过信号调整单元40实现无功补偿控制模块10的控制信号的转换,使控制信号转换为仿真平台30可接收的电平范围。这里,控制信号的转换方法可以采用PWM转换方法,但本发明并不限制于此。
根据本发明的一种实施方式,测试系统还包括人机界面(图未示)。人机界面与仿真平台连接。人机界面将仿真平台的状态信息等数据图形化显示,使用户可以直观地观测测试系统的运行状态。
根据本发明的一种实施方式,仿真平台可以采用工控电脑,但本发明对此不作限制。
图5是根据本发明的实施例的无功补偿控制装置的测试系统的测试方法的流程图。图6是根据本发明的实施例的无功补偿控制模块在恒无功功率控制模式下的测试波形图
参照图5,根据本发明的实施例的无功补偿控制装置的测试系统的测试方法包括步骤:
S110、设置待测试的无功补偿控制模块10为恒无功功率控制模式;
S120、设置机电暂态模块31的有功功率P0为额定功率Pn的A%,0≤A≤100;
S130、设置机电暂态模块的无功功率Q0为无功补偿装置的额定容量Qn的B%,-100≤B≤100,并调整测试系统至运行稳定;
S140、设置机电暂态模块32处于扰动模式;
S150、记录机电暂态模块32处于扰动模式时电磁暂态模块31的动态响应参数。
具体地,步骤S110设置待测试的无功补偿控制模块10为恒无功功率控制模式,以获得电磁暂态模块31在恒无功功率控制模式下的动态响应参数,从而测试待测试的无功补偿控制模块10在恒无功功率控制模式下的性能。
步骤S120设置机电暂态模块32的有功功率P0为额定功率Pn的A%,0≤A≤100。例如,A可以取值20、60及90,即P0可以设置为20%Pn、60%Pn及90%Pn。
步骤S130设置机电暂态模块32的无功功率Q0为无功补偿装置的额定容量Qn的B%,-100≤B≤100,并调整测试系统至运行稳定;例如,B可以取值50及100,即Q0可以设置为50%Qn、100%Qn。并且将测试系统调整至运行稳定。
步骤S140设置机电暂态模块32处于扰动模式。作为本发明的一种实施方式,扰动模式包括电网大负荷波动模式、电网远端线路瞬时故障模式、电网近端线路永久性故障。让机电暂态模块32处于扰动模式下,以测试无功补偿控制模块10在扰动模式下的控制能力。
步骤S150记录机电暂态模块32处于扰动模式时电磁暂态模块31的动态响应参数。参照图6,图6是根据本发明的实施例的无功补偿控制模块在恒无功功率控制模式下所记录的测试波形图。作为本发明的一种实施方式,动态响应参数包括:电磁暂态模块31的电压、无功电流、动态响应时间、有功功率、无功功率等。
例如,在无功补偿控制模块10设置为恒功率控制模式时,设置P0为20%Pn、设置Q0为50%Qn,调整测试系统至运行稳定。然后设置机电暂态模块32处于电网大负荷波动模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网远端线路瞬时故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网近端线路永久性故障模式,记录此时电磁暂态模块32的动态响应参数。最后根据记录的电磁暂态模块32的动态响应参数,分析无功补偿控制模块10在P0为20%Pn、Q0为50%Qn时,在不同扰动模式下的控制能力。
同样地,在无功补偿控制模块10设置为恒功率控制模式时,设置P0为20%Pn、设置Q0为100%Qn,调整测试系统至运行稳定。然后设置机电暂态模块32处于电网大负荷波动模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网远端线路瞬时故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网近端线路永久性故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。最后根据记录的电磁暂态模块31的动态响应参数,分析无功补偿控制模块10在P0为20%Pn、Q0为100%Qn时,在不同扰动模式下的控制能力。
同样地,在无功补偿控制模块10设置为恒功率控制模式时,设置P0为60%Pn、设置Q0为50%Qn,调整测试系统至运行稳定。然后设置机电暂态模块32处于电网大负荷波动模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网远端线路瞬时故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网近端线路永久性故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。最后根据记录的电磁暂态模块31的动态响应参数,分析无功补偿控制模块10在P0为60%Pn、Q0为50%Qn时,在不同扰动模式下的控制能力。
同样地,在无功补偿控制模块10设置为恒功率控制模式时,设置P0为60%Pn、设置Q0为100%Qn,调整测试系统至运行稳定。然后设置机电暂态模块32处于电网大负荷波动模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网远端线路瞬时故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网近端线路永久性故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。最后根据记录的电磁暂态模块31的动态响应参数,分析无功补偿控制模块10在P0为60%Pn、Q0为100%Qn时,在不同扰动模式下的控制能力。
同样地,在无功补偿控制模块10设置为恒功率控制模式时,设置P0为90%Pn、设置Q0为50%Qn,调整测试系统至运行稳定。然后设置机电暂态模块32处于电网大负荷波动模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网远端线路瞬时故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网近端线路永久性故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。最后根据记录的电磁暂态模块31的动态响应参数,分析无功补偿控制模块10在P0为90%Pn、Q0为50%Qn时,在不同扰动模式下的控制能力。
同样地,在无功补偿控制模块10设置为恒功率控制模式时,设置P0为90%Pn、设置Q0为100%Qn,调整测试系统至运行稳定。然后设置机电暂态模块32处于电网大负荷波动模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网远端线路瞬时故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网近端线路永久性故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。最后根据记录的电磁暂态模块31的动态响应参数,分析无功补偿控制模块10在P0为90%Pn、Q0为100%Qn时,在不同扰动模式下的控制能力。
图7是根据本发明的另一实施例的无功补偿控制装置的测试系统的测试方法的流程图。图8是根据本发明的实施例的无功补偿控制模块在恒功率因数控制模式下的测试波形图。
参照图7,作为本发明的另一种实施方式,无功补偿控制装置的测试系统的测试方法还包括步骤:
S210、设置待测试的无功补偿控制模10为恒功率因数控制模式;
S220、设置机电暂态模块32的有功功率P0为额定功率Pn的C%,0≤C≤100;
S230、设置机电暂态模块32的功率因数为D,-1≤D≤1;
S240、设置机电暂态模块32的无功功率Q0为无功补偿装置的额定容量Qn的E%,-100≤E≤100,并调整测试系统至运行稳定;
S250、设置机电暂态模块32处于扰动模式;
S260、记录机电暂态模块32处于扰动模式时电磁暂态模块31的动态响应参数;
具体地,步骤S210设置待测试的无功补偿控制模块10为恒功率因数控制模式,以获得电磁暂态模块31在恒功率因数控制模式下的动态响应参数,从而测试待测试的无功补偿控制模块10在恒功率因数控制模式下的性能。
步骤S220设置机电暂态模块32的有功功率P0为额定功率的C%,0≤C≤100。例如,C可以取值20、60及90,即P0可以设置为20%Pn、60%Pn及90%Pn。
步骤S230设置机电暂态模块32的功率因数为D,-1≤D≤1。例如D可以取值-0.98、0.98及0.99。
步骤S240设置机电暂态模块32的无功功率Q0为无功补偿装置的额定容量Qn的E%,-100≤E≤100,并调整测试系统至运行稳定。例如E可以取值50及100,即Q0可以设置为50%Qn、100%Qn。并且将测试系统调整至运行稳定。
步骤S250设置机电暂态模块32处于扰动模式。作为本发明的一种实施方式,扰动模式包括电网大负荷波动模式、电网远端线路瞬时故障模式、电网近端线路永久性故障模式。让机电暂态模块32处于扰动模式下,以测试无功控制模块10在扰动模式下的控制能力。
步骤S260记录机电暂态模块处于扰动模式时电磁暂态模块的动态响应参数。参照图8,图8是根据本发明的实施例的无功补偿控制模块在恒功率因数控制模式下的测试波形图。作为本发明的一种实施方式,动态响应参数包括:电磁暂态模块31的电压、无功电流、动态响应时间、有功功率、无功功率等,本发明对此不作限制。
例如,在无功补偿控制模块10设置为恒功率因素控制模式时,设置P0为20%Pn、设置Q0为50%Qn,设置机电暂态模块32的功率因数为-0.98,调整测试系统至运行稳定。然后设置机电暂态模块32处于电网大负荷波动模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网远端线路瞬时故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网近端线路永久性故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。最后根据记录的电磁暂态模块31的动态响应参数,分析无功补偿控制模块10在P0为20%Pn、Q0为50%Qn、功率因数为-0.98时,在不同扰动模式下的控制能力。
同样地,在无功补偿控制模块设置为恒功率因素控制模式时,设置P0为60%Pn、设置Q0为50%Qn,设置机电暂态模块32的功率因数为-0.98,调整测试系统至运行稳定。然后设置机电暂态模块32处于电网大负荷波动模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网远端线路瞬时故障模式,记录此时电磁暂态模块32的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网近端线路永久性故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。最后根据记录的电磁暂态模块31的动态响应参数,分析无功补偿控制模块10在P0为60%Pn、Q0为50%Qn、功率因数为-0.98时,在不同扰动模式下的控制能力。
同样地,在无功补偿控制模块10设置为恒功率因素控制模式时,设置P0为90%Pn、设置Q0为50%Qn,设置机电暂态模块32的功率因数为-0.98,调整测试系统至运行稳定。然后设置机电暂态模块32处于电网大负荷波动模式,记录此时电磁暂态模块32的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网远端线路瞬时故障模式,记录此时电磁暂态模块32的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网近端线路永久性故障模式,记录此时电磁暂态模块32的动态响应参数。最后根据记录的电磁暂态模块32的动态响应参数,分析无功补偿控制模块10在P0为90%Pn、Q0为50%Qn、功率因数为-0.98时,在不同扰动模式下的控制能力。
同样地,在Q0为100%Qn、功率因数为-0.98时,分别设置P0为20%Pn、60%Pn、90%Pn,分别在电网大负荷波动模式、电网远端线路瞬时故障模式、电网近端线路永久性故障模式下记录电磁暂态模块31的动态响应参数,并分析无功补偿控制模块10在相应参数下的控制能力。
同样地,在功率因数为0.98、0.99时,同上,分别对应设置P0在20%Pn、60%Pn、90%Pn时、Q0在50%Qn、100%Qn时,在电网大负荷波动模式、电网远端线路瞬时故障模式、电网近端线路永久性故障模式下记录电磁暂态模块31的动态响应参数,并分析无功补偿控制模块10在相应参数下的控制能力。具体过程参照上述分析过程,此处不再赘述。
图9是根据本发明的又一实施例的无功补偿控制装置的测试系统的测试方法的流程图。图10是根据本发明的实施例的无功补偿控制模块在电压控制模式下的测试波形图。
作为本发明的另一种实施方式,无功补偿控制装置的测试系统的测试方法还包括步骤:
S310、设置待测试的无功补偿控制模块10为电压控制模式;
S320、设置机电暂态模块32的有功功率P0为额定功率Pn的C%,0≤C≤100;
S330、设置机电暂态模块32的电压参考值Vref为Fp.u.,p.u.为标幺值,0.8≤F≤1.5;
S340、设置机电暂态模块32的无功功率Q0为无功补偿装置的额定容量Qn的E%,-100≤E≤100,并调整测试系统至运行稳定;
S350、设置机电暂态模32块处于扰动模式;
S360、记录机电暂态模块32处于扰动模式时电磁暂态模块31的动态响应参数。
具体地,步骤S310设置待测试的无功补偿控制模块10为电压控制模式,以获得电磁暂态模块31在电压控制模式下的动态响应参数,从而测试待测试的无功补偿控制模块10在电压控制模式下的性能。
步骤S320设置机电暂态模块32的有功功率P0为额定功率的C%,0≤C≤100。例如,C可以取值20、60及90,即P0可以设置为20%Pn、60%Pn及90%Pn。
步骤S330设置机电暂态模块32的电压参考值Vref为Fp.u.,p.u.为标幺值,0.8≤F≤1.5。例如F可以取值0.98、1.0及1.02,即Vref可以设置为0.98p.u.、1.0p.u.、1.2p.u.。
步骤S340设置机电暂态模块32的无功功率Q0为无功补偿装置的额定容量Qn的E%,-100≤E≤100,并调整测试系统至运行稳定。例如E可以取值50及100,即Q0可以设置为50%Qn、100%Qn。并且将测试系统调整至运行稳定。
步骤S350设置机电暂态模块32处于扰动模式。作为本发明的一种实施方式,扰动模式包括电网大负荷波动模式、电网远端线路瞬时故障模式、电网近端线路永久性故障模式。让机电暂态模块32处于扰动模式下,以测试无功控制模块在扰动模式下的控制能力。
步骤S360记录机电暂态模块32处于扰动模式时电磁暂态模块31的动态响应参数。参照图10,图10是根据本发明的实施例的无功补偿控制模块在电压控制模式下所记录的测试波形图。作为本发明的一种实施方式,动态响应参数包括:电磁暂态模块31的电压、无功电流、动态响应时间、有功功率、无功功率等,本发明对此不作限制。
例如,在无功补偿控制模块10设置为电压控制模式时,设置P0为20%Pn、设置Q0为50%Qn,设置机电暂态模块31的电压参考值为0.98p.u.,调整测试系统至运动稳定。然后设置机电暂态模块32处于电网大负荷波动模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网远端线路瞬时故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网近端线路永久性故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。最后根据记录的电磁暂态模块31的动态响应参数,分析无功补偿控制模块10在P0为20%Pn、Q0为50%Qn、机电模块的电压参考值为0.98p.u.时在不同扰动模式下的控制能力。
同样地,在无功补偿控制模块10设置为电压控制模式时,设置P0为60%Pn、设置Q0为50%Qn,设置机电暂态模块32的电压参考值为0.98p.u.,调整测试系统至运动稳定。然后设置机电暂态模块32处于电网大负荷波动模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网远端线路瞬时故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网近端线路永久性故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。最后根据记录的电磁暂态模块31的动态响应参数,分析无功补偿控制模块10在P0为60%Pn、Q0为50%Qn、机电暂态模块32的电压参考值为0.98p.u.时在不同扰动模式下的控制能力。
同样地,在无功补偿控制模块10设置为电压控制模式时,设置P0为90%Pn、设置Q0为50%Qn,设置机电暂态模块32的电压参考值为0.98p.u.,调整测试系统至运动稳定。然后设置机电暂态模块32处于电网大负荷波动模式,记录此时电磁暂态模块32的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网远端线路瞬时故障模式,记录此时电磁暂态模块31的动态响应参数。接着设置机电暂态模块32处于电网近端线路永久性故障模式,记录此时电磁暂态模块32的动态响应参数。最后根据记录的电磁暂态模块31的动态响应参数,分析无功补偿控制模块10在P0为90%Pn、Q0为50%Qn、机电暂态模块32的电压参考值为0.98p.u.时在不同扰动模式下的控制能力。
同样地,在Q0为100%Qn、机电暂态模块32的电压参考值为0.98p.u.时,分别设置P0为20%Pn、60%Pn、90%Pn,分别在电网大负荷波动模式、电网远端线路瞬时故障模式、电网近端线路永久性故障模式下记录电磁暂态模块31的动态响应参数,并分析无功补偿控制模块10在相应参数下的控制能力。
同样地,在机电暂态模块32的电压参考值为1.0p.u.、1.2p.u.时,同上,分别对应设置P0在20%Pn、60%Pn、90%Pn时、Q0在50%Qn、100%Qn时,在电网大负荷波动模式、电网远端线路瞬时故障模式、电网近端线路永久性故障模式下记录电磁暂态模块31的动态响应参数,并分析无功补偿控制模块10在相应参数下的控制能力。具体过程参照上述分析过程,此处不再赘述。
通过上述步骤可以对无功补偿控制模块在不同控制模式下、不同扰动模式下的控制能力进行检测。对无功补偿控制模块的控制能力的检测,可以根据实际需要组合不同的控制模式进行检测,本发明对此不作限制。
本发明通过设置待测试的无功补偿控制模块、通信接口模块及仿真平台构建无功补偿控制装置的测试系统,对无功补偿控制模块的性能进行测试和评价,使无功补偿控制模块正式入网前进行模拟的测试,提高光伏电站工作的稳定性。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明,但是本领域的技术人员将理解:在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下,可在此进行形式和细节上的各种变化。
Claims (10)
1.一种无功补偿控制装置的测试系统,其特征在于,包括:待测试的无功补偿控制模块、通信接口模块及仿真平台;
所述仿真平台包括电磁暂态模块及机电暂态模块;
其中,所述无功补偿控制模块通过所述通信接口模块与所述仿真平台连接;
所述电磁暂态模块用于模拟无功补偿装置响应所述无功补偿控制模块的控制信号,并且所述电磁暂态模块根据所述控制信号发出调整信号给所述机电暂态模块;所述机电暂态模块用于模拟光伏电站响应所述调整信号以生成相应的状态信息;
所述无功补偿控制模块通过所述通信接口模块将所述控制信号传送给所述电磁暂态模块,所述无功补偿控制模块通过所述通信接口模块获取所述机电暂态模块的状态信息。
2.根据权利要求1所述的无功补偿控制装置的测试系统,其特征在于,所述电磁暂态模块包括三相桥臂电磁暂态单元及直流电容单元,所述三相桥臂电磁暂态单元与所述直流电容单元连接,所述三相桥臂电磁暂态单元与所述通信接口模块连接,所述三相桥臂电磁暂态单元与所述机电暂态模块连接。
3.根据权利要求1或2所述的无功补偿控制装置的测试系统,其特征在于,所述机电暂态模块包括光伏发电单元,所述光伏发电单元与所述电磁暂态模块连接。
4.根据权利要求1所述的无功补偿控制装置的测试系统,其特征在于,所述测试系统还包括信号调整模块,所述信号调整模块连接于所述仿真平台与所述通信接口模块之间。
5.一种无功补偿控制装置的测试系统的测试方法,其特征在于,包括步骤:
设置待测试的无功补偿控制模块为恒无功功率控制模式;
设置机电暂态模块的有功功率P0为额定功率Pn的A%,0≤A≤100;
设置机电暂态模块的无功功率Q0为无功补偿装置的额定容量Qn的B%,-100≤B≤100,并调整测试系统至运行稳定;
设置机电暂态模块处于扰动模式;
记录机电暂态模块处于扰动模式时电磁暂态模块的动态响应参数。
6.根据权利要求5所述的无功补偿控制装置的测试系统的测试方法,其特征在于,还包括步骤:
设置待测试的无功补偿控制模块为恒功率因数控制模式;
设置机电暂态模块的有功功率P0为额定功率Pn的C%,0≤C≤100;
设置机电暂态模块的功率因数为D,-1≤D≤1;
设置机电暂态模块的无功功率Q0为无功补偿装置的额定容量Qn的E%,-100≤E≤100,并调整测试系统至运行稳定
设置机电暂态模块处于扰动模式;
记录机电暂态模块处于扰动模式时电磁暂态模块的动态响应参数。
7.根据权利要求5或6所述的无功补偿控制装置的测试系统的测试方法,其特征在于,还包括步骤:
设置待测试的无功补偿控制模块为电压控制模式;
设置机电暂态模块的有功功率P0为额定功率Pn的C%,0≤C≤100;
设置机电暂态模块的电压参考值Vref为Fp.u.,p.u.为标幺值,0.8≤F≤1.5;
设置机电暂态模块的无功功率Q0为无功补偿装置的额定容量Qn的E%,-100≤E≤100,并调整测试系统至运行稳定;
设置机电暂态模块处于扰动模式;
记录机电暂态模块处于扰动模式时电磁暂态模块的动态响应参数。
8.根据权利要求5所述的无功补偿控制装置的测试系统的测试方法,其特征在于,所述扰动模式包括:电网大负荷波动模式、电网远端线路瞬时故障模式及电网近端线路永久性故障模式。
9.根据权利要求5所述的无功补偿控制装置的测试系统的测试方法,其特征在于,所述动态响应参数包括:电磁暂态模块的电压、电流、动态响应时间。
10.根据权利要求5所述的无功补偿控制装置的测试系统的测试方法,其特征在于,所述有功功率P0的取值包括20%Pn、60%Pn及90%Pn。
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