CN110865259A - 一种风电场电能质量评估方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种风电场电能质量评估方法和装置，包括以下步骤：电能质量评估装置连接风电场，观测设定时间长度内的电气数据作为背景数据，背景参数模块对实测的背景数据计算背景参数；功率区间划分模块根据背景数据划分风电场电能质量评估的十个功率区间段①～⑩；开始评测，并将数据传输至有效电能质量数据提取模块；有效电能质量数据对各个功率区间段内均提取有效数据集，并将有效数据集传输至风电场电能质量评估模块；风电场电能质量评估模块分析风电场电能质量测试指标；评估报告生成模块按照国网企标的要求完成风电场电能质量评估报告。本发明提供一种基于实测数据，能够实际应用于未并网和已并网风电场电能质量的评估。

Description

一种风电场电能质量评估方法和装置
技术领域
本发明涉及电力系统，具体涉及一种基于实测数据的风电场电能质量评估方法和装置。
背景技术
在众多新能源中，风能以其取用不尽、可直接获取、发电时对环境污染小、经济可行性较高等优点，被世界各国列为重点发展的新能源发电产业。风电出力特性不同于常规能源，使得风电的发展受到了制约。风电场并网运行后，由于风速具有随机性和波动性，使得风电场出力不可调控，为保证电网安全和稳定运行，应科学地衡量风电并网后对电网电能质量产生的影响。
国家知识产权局于2018.09.18公布的申请公布号为CN108549999A的发明专利，名称为基于风速区间的海上风能电能质量数据分析方法及系统，将风电场风速划分为多个风速区间，在风速区间下进行风电场电能质量的综合评估。在实际观测中，风电场的风速大小与风机出力并非严格的线性关系，该专利未严格遵循国网企标《风电场功率调节能力和电能质量测试规程》在功率区间下评估风电场电能质量的方法。
国家知识产权局于2015.07.22公布的申请公布号为CN104793067A的发明专利，名称为用于风电场功率调节和电能质量的评估系统及其评估方法，严格遵循国网企标《风电场功率调节能力和电能质量测试规程》以功率接近0％所测的电能质量数据作为背景电能质量数据，并根据风场输出功率从0％至额定功率的100％，按每10％的额定功率划分为10个功率区间进行风电场电能质量评估。
然而在实际工程中，经长期观测，风电场实测数据往往难以满足该专利的方法：1、对于评估时已并网风电场，由于风电场自身厂用电往往为额定功率的3％左右，当所测风电场输出功率接近0％时，此时风电场实际出力为额定功率的3％左右，因此以功率接近0％时所测的电能质量数据作为风电场停运时背景电能质量参数显然不够准确；2、90％-100％功率区间段电能质量数据过少，进而导致无法严格遵循国网企标《风电场功率调节能力和电能质量测试规程》，完成90％～100％功率区间段的电能质量评估工作。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种风电场电能质量评估方法，基于风电场实测数据，以实测负功率区间段电能质量数据作为风电场停运数据，同时结合实测数据重新划分更合理的功率区间段，使得风电场电能质量背景参数更真实、准确，进一步使得风电场电能质量评估结果更加准确、合理。本发明另一目的是提供了一种风电场电能质量评估装置，实现本发明评估方法，根据评估结果自动生成评估报告，供工作人员的使用。
本发明采用的技术方案是：
一种风电场电能质量评估方法，包括以下步骤：
S1、电能质量评估装置连接风电场，观测设定时间长度内的电气数据作为背景数据，背景参数模块对实测的背景数据计算风电场电能质量背景参数；
S2、功率区间划分模块根据背景数据划分风电场电能质量评估的十个功率区间段①～⑩；
S3、开始评测，数据采集模块采集功率区间段①～⑩内的风电场电压电流数据，并将数据传输至有效电能质量数据提取模块；
S4、有效电能质量数据提取模块提取功率区间段①～⑩的有效数据集，并将有效数据集传输至风电场电能质量评估模块；
S5、风电场电能质量评估模块根据功率区间段①～⑩的有效数据集完成对风电场功率区间段①～⑩的电能质量评估，分析风电场电能质量测试指标；
S6、评估报告生成模块按照国网企标的要求完成风电场电能质量评估报告。
进一步地，所述步骤S1中，所述风电场电能质量背景参数模块包括：背景闪变参数模块、背景谐波参数模块；
所述背景闪变参数模块：用于计算背景长时间闪变值Plt0；
所述背景谐波参数模块：用于计算背景电压总谐波畸变率、背景各次谐波电压、背景间谐波电压。
进一步地，所述背景闪变参数模块和背景谐波参数模块，对于未并网风电场和已并网风电场，计算背景参数的方法不同；
所述未并网风电场，在其并网投运前，在公共连接点处，所述背景闪变参数模块和背景谐波参数模块，按常规方法计算设定时段数据的电能质量背景参数，分别取95％大值为结果；
所述已并网风电场，使其脱网停运以评估电能质量显然不符合风电场实际运行条件，故将风电场部分运行数据作为停运数据，用以计算电能质量背景参数更切合实际，计算步骤如下：
a、观测已并网风电场2个月的电气数据作为背景数据，背景数据内，提取三相有功功率Psum中(Pmin，
Figure BDA0002293746740000021
)功率区间段内的电气数据作为风电场停运数据；
b、停运数据中，所述背景闪变参数模块和背景谐波参数模块，按常规方法计算设定时段数据的电能质量背景参数，分别取95％大值为结果。
进一步地，所述步骤S2中，对于未并网风电场与已并网风电场，所述功率区间划分模块的十个功率区间段①～⑩划分方法相同，均在风电场并网运行后开始划分，步骤包括：
a、风电场并网运行2个月的背景数据，按三相有功功率之和Psum从小到大排序，实测功率极大值Pmax与极小值Pmin视为功率区间上下限，共划分10个功率区间段；
b、计算功率区间段等距间隔
Figure BDA0002293746740000031
c、电能质量功率区间段①～⑩按照(Pmin，Pmin+h)、(Pmin+h，Pmin+2h)、(Pmin+2h，Pmin+3h)……(Pmin+9h，Pmax)等份划分，逐一编号。
进一步地，所述步骤S3中，所述数据采集模块采集风电场电压电流信息并保存，具体步骤包括：
a、以0.2s为周期采集风电场电压电流信息；
b、计算0.2s三相有功功率之和Psum，依据所述步骤S2已划分的功率区间段①～⑩，判断0.2s三相有功功率之和Psum所属的功率区间，将所述风电场电压电流信息存入对应功率区间的数据集；
c、将分类保存的数据集传输至有效电能质量数据提取模块。
进一步地，所述步骤S4中，所述有效数据集是指针对功率区间段①～⑩，各个功率区间段内，连续时间序列对应的电压电流信息，用于风电场电能质量评估。
进一步地，所述有效数据集的具体提取步骤包括：
a、接收数据采集模块发送的10个功率区间段内数据集；
b、对各个功率区间内的数据按时间序列排序，筛选出连续时间序列，标为有效时间序列，保存有效时间序列下对应的数据集；
c、针对功率区间段①～⑩，判断各个功率区间内，有效时间序列的个数是否不少于5个：
若少于5个，则测试数据不满足规程，结果作废，自动生成错误报告；若不少于5个，则测试数据满足规程，有效电能质量数据提取模块将十个功率区间段内的有效数据集传输至电能质量评估模块。
进一步地，所述步骤S5中，所述风电场电能质量测试指标包括：
(1)有功功率变化；
(2)风电场单独引起的长时间闪变值；
(3)谐波和间谐波；
所述测试有功功率变化，分别在风电场正常运行、并网、正常停机三种情况下执行以下步骤:
<1>所述风电场电能质量评估模块接收10个功率区间段的有效数据集；
<2>计算数据集中所有功率区间的风电场有功功率的0.2s平均值；
<3>以测试开始零时刻，计算零时刻至60s时间段内风电场输出功率最大值和最小值，两者之差为1min有功功率变化；同样计算0.2s至60.2s时间段内风电场输出功率最大值和最小值，得出1min有功功率变化，依此类推，计算出1min有功功率变化。同理计算10min有功功率变化；
<4>对比风电场有功功率最大限值，判断是否符合规定；
所述测试风电场单独引起的长时间闪变值Plt2，执行以下步骤：
(1)所述风电场电能质量评估模块接收10个功率区间段的有效数据集；
(2)根据GB/T-12326计算每个10min数据集合的短时间闪变值Pst；
(3)由短时间闪变值Pst计算长时间闪变值Plt，以最大长时间闪变值为风电场投入运行时的长时间闪变值Plt1，计算公式如下；
Figure BDA0002293746740000041
其中，Pstj表示2h内第j个短时间闪变值；
(6)测量风电场背景长时间闪变值Plt0：
对未并网风电场，在其并网投运前，观测未并网风电场并网投运前的电气数据作为背景数据，计算连续10min数据的长时间闪变值，取其95％大值作为背景长时间闪变值Plt0；
对已并网风电场，观测已并网风电场2个月的电气数据作为背景数据，背景数据内，提取三相有功功率Psum中(Pmin，
Figure BDA0002293746740000042
)功率区间段内的数据近似为风电场停运数据；计算近似停运数据中，连续10min数据的长时间闪变值，取95％大值作为背景长时间闪变值Plt0；
(7)计算风电场单独引起的长时间闪变值Plt2，公式如下：
Figure BDA0002293746740000051
所述测试风电场单独引起的谐波和间谐波，执行以下步骤：
(1)所述风电场电能质量评估模块接收10个功率区间段的有效数据集；
(2)对未并网风电场，在其并网投运前测量电压总谐波畸变率、各次谐波电压、间谐波电压，测量周期24h，分别取95％大值作为背景参数；
(3)对已并网风电场，取三相有功功率Psum中(Pmin，
Figure BDA0002293746740000052
)功率区间内的数据，近似停运条件，提取电压总谐波畸变率、各次谐波电压、间谐波电压，分别取其95％大值作为背景参数；
(4)按GB/T 17626.7标准计算2-25次谐波电流最大值、电流总谐波畸变率最大值、间谐波电压最大值，换算谐波电流允许值，判断是否越限；
Figure BDA0002293746740000053
其中Ih表示短路容量为Sk1时的第h次谐波电流允许值；Sk1表示公共连接点的最小短路容量，MVA；Sk2表示基准短路容量，MVA；Ihp标准第h次谐波电流允许值，A。
进一步地，所述步骤S6中，所述评估报告生成模块基于分析结果自动生成评估报告，供工作人员使用。
一种风电场电能质量评估装置，在传统电能质量评估装置的基础上增加了风电场电能质量评估模块与评估报告生成模块，能够实现本发明方法，每月自动生成评估报告。
所述风电场电能质量评估模块分析风电场电能质量测试指标，测试内容包括有功功率变化、风电场单独引起的长时间闪变、谐波和间谐波。
所述评估报告生成模块每月自动生成评估报告，评估报告的内容包括：
(1)风电场描述：风电场所处位置，装机容量，风电机组构成，电网连接状况(包括电压等级、频率、电压和频率允许的偏差范围等)；
(2)测试设备描述：设备型号，数目，校准和简单说明等；
(3)测试程序描述：测试条件，采样频率，平均时间，测试周期；
(4)背景参数描述：背景谐波参数、背景闪变参数的计算依据与适用性说明；
(5)功率区间描述：基于实测数据划分的功率区间段①～⑩，功率区间划分依据；
(6)风电场在正常运行、并网和正常停机三种情况下，1min工况下最大有功功率变化表、10min最大有功功率变化表；
(7)风电场单独引起的长时间闪变值；
(8)风电场引起的谐波电流、电流总谐波畸变率和间谐波电压的最大值。
与现有技术相比，本发明达到的优点与效果有：
1.风电场实测数据中，接近满发的电能质量数据过少，若严格遵循国网企标《风电场功率调节能力和电能质量测试规程》，则难以完成90％～100％功率区间段的电能质量评估工作。本发明的电能质量功率区间划分方法，充分考虑实测数据，克服了该问题，基于实测数据划分更合理的功率区间段①～⑩。本方法同时适用于未并网与已并网风电场，便于实际工程的应用；
2.风电场自身厂用电往往为额定功率的3％左右，现有技术以功率接近0％时所测的电能质量数据作为风电场停运时背景电能质量参数显然不够准确。本发明充分考虑风电场自身厂用电，以实测负功率区间段电能质量数据作为风电场停运数据，从而获得相对更真实、准确的背景电能质量参数；
3.本发明同时适用于未并网风电场和已并网风电场，充分考虑风电场厂用电与实测数据，对风电场电能质量评估更加的实际、全面、真实；
4.本发明还提供一种风电场电能质量评估装置，该装置可实现本发明方法，每月自动生成评估报告，大大减小了评估工作量。
附图说明
图1为实测风电场的三相有功功率之和Psum最大值曲线图；
图2为实测风电场的三相有功功率之和Psum最小值曲线图；
图3为本发明风电场电能质量评估方法实施流程图；
图4为本发明风电场电能质量数据采集与评估装置结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图1-4，结合连云港灌云风电场电能质量评估实施例，对本发明进行详细说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本发明，并非限定本发明。
本实施例中，充分考虑实测数据，灌云风电场装机容量100MW，单机容量2MW，并网风机数量50台，并网电压等级110kV。测试设备采用FLUKE 1760 Power Quality Analyzer，采样频率12.8kHZ，测量间隔为1分钟，对连云港灌云风电场并网点电能质量状况进行了13天的连续测试，评估期间风电场运行覆盖评估所需功率区间。
如图1所示，纵坐标为“P最大(MW)”，图中线条较宽的曲线为三相有功功率之和Psum最大值曲线，根据曲线轨迹可清晰查看，实测风电场运行数据中，风电场运行容量大于90％额定容量的数据过少。如图2所示，图中曲线为三相有功功率之和Psum最小值曲线，有功功率最小值为-2.2745MW，而不是0MW。故本实施例中的背景参数计算和电能质量功率区间段的划分方法有实际数据的佐证，可以在实际工程中应用，从而得到更合理、准确、实际的评估结果。
本申请的一种典型实施方式中，如图3所示，提供了一种风电场电能质量评估方法，该评估方法的步骤如下：
S1、电能质量评估装置连接风电场，观测设定时间长度内(如2-3个月)的电气数据作为背景数据，背景参数模块对实测的背景数据计算背景参数；
本实施例中，评估装置连接风电场，背景参数模块包括背景闪变参数模块和背景谐波参数模块，在接入风电场的2个月内，以10min(即设定时段)为周期计算背景参数。背景参数包括：背景长时间闪变值Plt0、背景电压总谐波畸变率、背景各次谐波电压、背景间谐波电压。
对于未并网风电场，在其并网投运前，于公共连接点处，背景闪变参数模块和背景谐波参数模块，按常规方法计算连续10min数据的电能质量背景参数，分别取95％大值为结果；
对于已并网风电场，使其脱网停运以评估电能质量显然不符合风电场实际运行条件，故将风电场部分运行数据作为停运数据，用以计算电能质量背景参数更切合实际，计算步骤如下：
观测已并网风电场2个月的电气数据作为背景数据，背景数据内，提取三相有功功率Psum中(Pmin，
Figure BDA0002293746740000071
)功率区间段内的电气数据作为风电场停运数据；
b、停运数据中，背景闪变参数模块和背景谐波参数模块，按常规方法计算连续10min数据的电能质量背景参数，分别取95％大值为结果。
S2、功率区间划分模块根据背景数据划分风电场电能质量评估的十个功率区间段①～⑩；
本实施例中，对于未并网风电场与已并网风电场，功率区间划分模块的十个功率区间段①～⑩划分方法相同，均在风电场并网运行后基于实测数据划分更合理的功率区间段，步骤包括：
a、风电场并网运行2个月的背景数据，按三相有功功率之和Psum从小到大排序，实测功率极大值Pmax与极小值Pmin视为功率区间上下限，共划分10个功率区间段；
b、计算功率区间段等距间隔
Figure BDA0002293746740000081
c、电能质量功率区间段①～⑩按照(Pmin，Pmin+h)、(Pmin+h，Pmin+2h)、(Pmin+2h，Pmin+3h)……(Pmin+9h，Pmax)等份划分，逐一编号。
S3、开始评测，数据采集模块采集功率区间段①～⑩内的风电场电压电流数据，并将数据传输至有效电能质量数据提取模块；
本实施例中，数据采集模块按设定的时间间隔采集风电场电压电流信息并保存，具体步骤包括：
a、以0.2s为周期采集风电场电压电流信息；
b、计算0.2s三相有功功率之和Psum，依据步骤S2已划分的功率区间段①～⑩，判断0.2s三相有功功率之和Psum所属的功率区间，将风电场电压电流信息存入对应功率区间的数据集；
c、将分类保存的数据集传输至有效电能质量数据提取模块。
S4、有效电能质量数据提取模块针对功率区间段①～⑩，对各个功率区间段内均提取有效数据集，并将数据传输至风电场电能质量评估模块；
本实施例中，有效数据集是指针对功率区间段①～⑩，各个功率区间段内，长达10min连续时间序列对应的电压电流信息，用于风电场电能质量评估。有效数据集的提取步骤包括：
a、接收数据采集模块发送的10个功率区间段内数据集；
b、对各个功率区间内的数据按时间序列排序，筛选出不短于10min的连续时间序列，标为有效时间序列，保存有效时间序列下对应的数据集；
c、针对功率区间段①～⑩，判断各个功率区间内，有效时间序列的个数是否不少于5个：
若少于5个，则测试数据不满足规程，结果作废，自动生成错误报告；若不少于5个，则测试数据满足规程，有效电能质量数据提取模块将十个功率区间段内的有效数据集传输至电能质量评估模块。
S5、风电场电能质量评估模块根据功率区间段①～⑩的有效数据集完成对风电场功率区间段①～⑩的电能质量评估，分析风电场电能质量测试指标；
本实施例中，风电场电能质量评估模块用于分析风电场电能质量的测试指标包括：(1)有功功率变化；(2)风电场单独引起的长时间闪变值；(3)谐波和间谐波，结合灌云风电场实测数据，对测试内容做进一步说明。
测试有功功率变化，在风电场正常运行情况下执行以下步骤：
<1>计算数据集中所有功率区间的风电场有功功率的0.2s平均值；
<2>以测试开始零时刻，计算零时刻至60s时间段内风电场输出功率最大值和最小值，两者之差为1min有功功率变化；同样计算0.2s至60.2s时间段内风电场输出功率最大值和最小值，得出1min有功功率变化，依此类推，计算出1min有功功率变化；同理计算10min有功功率变化；
<3>评估风电场正常运行时有功功率变化，以连云港灌云风电场为例，其装机容量100MW，计算正常运行时风电场有功功率变化国标限值，参见表1，判断风电场正常运行时有功功率变化最大值是否越限，参见表2。
表1正常运行情况下风电场有功功率变化最大限值
Figure BDA0002293746740000091
表2风电场正常运行时有功功率变化最大值
Figure BDA0002293746740000092
测试风电场单独引起的长时间闪变值Plt2，执行以下步骤：
(1)风电场并网开始评测，对采集的风电场电能质量数据，判断三相功率之和Psum所属的S2划分的十个功率区间段①～⑩，将对应瞬时电压和瞬时电流的测量值存入所属功率区间段对应的数据集；
(2)对十个功率区间段①～⑩内的数据按时间序列排序，判断是否存在连续时间序列；
(3)对每个连续的时间序列，判断其是否至少10min，并判断每个功率区间内至少10min连续时间段的数据集是否不少于5个：
若少于5个，则测试数据不满足规程，结果作废，自动生成错误报告；若不少于5个，则测试数据满足规程，继续；
(4)根据GB/T-12326计算每个10min数据集合的短时间闪变值Pst；
(5)由短时间闪变值Pst计算长时间闪变值Plt，以最大长时间闪变值为风电场投入运行时的长时间闪变值Plt1，计算公式如下；
Figure BDA0002293746740000101
其中，Pstj表示2h内第j个短时间闪变值；
(6)测量风电场背景长时间闪变值Plt0：
对未并网风电场，在其并网投运前，观测未并网风电场并网投运前的电气数据作为背景数据，计算连续10min数据的长时间闪变值，取其95％大值作为背景长时间闪变值Plt0；
对已并网风电场，观测已并网风电场2个月的电气数据作为背景数据，背景数据内，提取三相有功功率Psum中(Pmin，
Figure BDA0002293746740000102
)功率区间段内的数据近似为风电场停运数据；计算近似停运数据中，连续10min数据的长时间闪变值，取其95％大值作为背景长时间闪变值Plt0；
(7)计算风电场单独引起的长时间闪变值Plt2，公式如下：
Figure BDA0002293746740000103
(8)对比风电场单独引起的闪变限值表，判断是否符合要求，参见表3，以灌云风电场为例，风电场并网点背景长时间闪变见表4，A、B、C三相背景长时间闪变均满足国标限值要求。
表3风电场单独引起的闪变限值
Figure BDA0002293746740000104
表4灌云风电场背景长时间闪变报表
Figure BDA0002293746740000111
测试风电场单独引起的谐波和间谐波，执行以下步骤：
(1)对采集的风电场电能质量数据，判断三相功率之和Psum所属的功率区间，将对应瞬时电压和瞬时电流的测量值存入该功率区间对应的数据集；
(2)对每个功率区间内的数据按时间序列排序，判断是否存在连续时间序列；
(3)对每个连续的时间序列，判断其否至少10min，并判断每个功率区间内至少10min连续时间段的数据集是否不少于5个：
若少于5个，则测试数据不满足规程，结果作废，自动生成错误报告；若不少于5个，则测试数据满足规程，继续；
(4)对未并网风电场，在其并网投运前测量电压总谐波畸变率、各次谐波电压、间谐波电压，测量周期24h，分别取其95％大值作为背景参数；
(5)对已并网风电场，取三相有功功率Psum中(Pmin，
Figure BDA0002293746740000112
)功率区间内的数据，近似停运数据，提取电压总谐波畸变率、各次谐波电压、间谐波电压，分别取其95％大值作为背景参数；
(6)按GB/T 17626.7标准计算2-25次谐波电流最大值，电流总谐波畸变率最大值THDi、间谐波电压最大值，换算谐波电流允许值，判断是否越限，参见表5、6；
Figure BDA0002293746740000113
其中Ih表示短路容量为Sk1时的第h次谐波电流允许值；Sk1表示公共连接点的最小短路容量，MVA；Sk2表示基准短路容量，MVA；Ihp表示标准第h次谐波电流允许值，A；
表5风电场允许注入电网的谐波电流值(A)
Figure BDA0002293746740000121
连云港灌云风电场最小短路容量1391.25(MVA)，标准电压110(KV)，换算风电场允许注入电网的谐波电流值。
Figure BDA0002293746740000122
其中THDi表示电流总谐波畸变率最大值；Ih表示第h次谐波电流(方均根值)；I1表示基波电流(方均根值)。
表6公共电网谐波电压限值
Figure BDA0002293746740000123
S6、评估报告生成模块按照国网企标的要求完成风电场电能质量评估报告。
本实施例中，风电场电能质量评估装置可实现上述评估方法，每月自动出具评估报告，并上传至服务器。
如图4所示，一种风电场电能质量评估装置，在传统电能质量评估装置(包括信号采集接口1、信号采集电路2、同步锁相环电路3、A/D采样板4、存储电路5、电源控制电路6、通讯进口7、ARM处理器10和DSP芯片11)的基础上增加了风电场电能质量评估模块8与评估报告生成模块9，能够实现本发明方法，每月自动生成评估报告。
所述风电场电能质量评估模块分析风电场电能质量测试指标，测试内容包括有功功率变化、风电场单独引起的长时间闪变、谐波和间谐波。
所述评估报告生成模块每月自动生成评估报告，评估报告的内容包括：
(1)风电场描述：风电场所处位置，装机容量，风电机组构成，电网连接状况(包括电压等级、频率、电压和频率允许的偏差范围等)；
(2)测试设备描述：设备型号，数目，校准和简单说明等；
(3)测试程序描述：测试条件，采样频率，平均时间，测试周期；
(4)背景参数描述：背景谐波参数、背景闪变参数的计算依据与适用性说明；
(5)功率区间描述：基于实测数据划分的功率区间段①～⑩，功率区间划分依据；
(6)风电场在正常运行、并网和正常停机三种情况下，1min工况下最大有功功率变化表、10min最大有功功率变化表；
(7)风电场单独引起的长时间闪变值；
(8)风电场引起的谐波电流、电流总谐波畸变率和间谐波电压的最大值。
最后应当说明的是，上述实例虽然结合附图说明了具体实施方式，但并非是对本发明实现方案的限制，所属领域技术人员参照上述实例依然可以不需要创造性地对本发明的具体实施方式进行修改或替换，这些未脱离本发明精神，均在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风电场电能质量评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、电能质量评估装置连接风电场，观测设定时间长度内的电气数据作为背景数据，背景参数模块对实测的背景数据计算风电场电能质量背景参数；
S2、功率区间划分模块根据背景数据划分风电场电能质量评估的十个功率区间段①～⑩；
S3、开始评测，数据采集模块采集功率区间段①～⑩内的风电场电压电流数据，并将数据传输至有效电能质量数据提取模块；
S4、有效电能质量数据提取模块提取功率区间段①～⑩的有效数据集，并将有效数据集传输至风电场电能质量评估模块；
S5、风电场电能质量评估模块根据功率区间段①～⑩的有效数据集完成对风电场功率区间段①～⑩的电能质量评估，分析风电场电能质量测试指标；
S6、评估报告生成模块按照国网企标的要求完成风电场电能质量评估报告。
2.如权利要求书1所述的评估方法，其特征在于，步骤S1中，所述背景参数模块包括：背景闪变参数模块、背景谐波参数模块；
所述背景闪变参数模块计算背景长时间闪变值Plt0；
所述背景谐波参数模块计算背景电压总谐波畸变率、背景各次谐波电压、背景间谐波电压。
3.如权利要求书2所述的评估方法，其特征在于，所述背景闪变参数模块和背景谐波参数模块，对于未并网风电场和已并网风电场，计算背景参数的方法不同；
所述未并网风电场，在其并网投运前，在公共连接点处，所述背景闪变参数模块和背景谐波参数模块，按常规方法计算设定时段的电能质量背景参数，分别取95％大值为结果；
所述已并网风电场，电能质量背景参数计算步骤如下：
a、观测已并网风电场2个月的电气数据作为背景数据，背景数据内，提取三相有功功率Psum中
Figure FDA0002293746730000011
功率区间段内的电气数据作为风电场停运数据；
b、停运数据中，所述背景闪变参数模块和背景谐波参数模块，按常规方法计算设定时段的电能质量背景参数，分别取95％大值为结果。
4.如权利要求书1所述的评估方法，其特征在于，步骤S2中，对于未并网风电场与已并网风电场，所述功率区间划分模块的十个功率区间段①～⑩划分方法相同，均在风电场并网运行后开始划分，步骤包括：
a、风电场并网运行2个月的背景数据，按三相有功功率之和Psum从小到大排序，实测功率极大值Pmax与极小值Pmin视为功率区间上下限，共划分10个功率区间段；
b、计算功率区间段等距间隔
Figure FDA0002293746730000012
c、电能质量功率区间段①～⑩按照(Pmin，Pmin+h)、(Pmin+h，Pmin+2h)、(Pmin+2h，Pmin+3h)……(Pmin+9h，Pmax)等份划分，逐一编号。
5.如权利要求书1所述的评估方法，其特征在于，步骤S3中，所述数据采集模块采集风电场电压电流信息并保存，具体步骤包括：
a、以0.2s为周期采集风电场电压电流信息；
b、计算0.2s三相有功功率之和Psum，依据所述步骤S2已划分的功率区间段①～⑩，判断0.2s三相有功功率之和Psum所属的功率区间，将所述风电场电压电流信息存入对应功率区间的数据集；
c、将分类保存的数据集传输至有效电能质量数据提取模块。
6.如权利要求书1所述的评估方法，其特征在于，步骤S4中，所述有效数据集是指针对功率区间段①～⑩，各个功率区间段内，连续时间序列对应的电压电流信息，用于风电场电能质量评估。
7.如权利要求书6所述的评估方法，其特征在于，所述有效数据集的具体提取步骤包括：
a、接收数据采集模块发送的10个功率区间段内数据集；
b、对各个功率区间内的数据按时间序列排序，筛选出连续时间序列，标为有效时间序列，保存有效时间序列下对应的数据集；
c、针对功率区间段①～⑩，判断各个功率区间内，有效时间序列的个数是否不少于5个：
若少于5个，则测试数据不满足规程，结果作废，自动生成错误报告；若不少于5个，则测试数据满足规程，所述有效电能质量数据提取模块将十个功率区间段内的有效数据集传输至电能质量评估模块。
8.一种风电场电能质量评估装置，包括信号采集接口、信号采集电路、同步锁相环电路、A/D采样板、存储电路、电源控制电路、ARM处理器和DSP芯片，所述ARM处理器的通讯接口连接服务器；
其特征在于，还包括风电场电能质量评估模块和评估报告生成模块，
所述风电场电能质量评估模块用于分析风电场电能质量测试指标，测试指标内容包括有功功率变化、风电场单独引起的长时间闪变值、谐波和间谐波；
所述评估报告生成模块用于按照国网企标的要求完成风电场电能质量评估报告。
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