CN112952739B - 一种用于发电厂厂用电系统防止低电压穿越的配置方法 - Google Patents

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    • H02P27/047—V/F converter, wherein the voltage is controlled proportionally with the frequency

Abstract

本发明公开了一种用于发电厂厂用电系统防止低电压穿越的配置方法，针对高压电动机负序电流保护易受电压波动影响，采取提高动作值的方式，选取无外部短路故障闭锁负序电流保护，躲过电压波动造成的负序电流，防止保护误动,针对双切开关工作电源失电切换时间整定为0s，导致电压波动时，双切开关切换，柴油发电机启动，现将失电切换时间整定为3s，躲过电压波动。

Description

一种用于发电厂厂用电系统防止低电压穿越的配置方法
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种发电厂厂用电系统防止低电压穿越的配置方法。
背景技术
低电压跌落指电力系统中某点电压发生暂降，且跌落深度达到 10%-90%，持续时间在0.5个周波~1分钟。电网故障造成低电压跌落的情况在输电线路较长的非坚强电网中经常存在。对于低电压穿越，国家电网在二十五项反措中给出了较为详尽的解释：“变频器及供电对象设备外部故障或扰动引起的暂态、动态或长时间电源进线电压降低到规定的低电压穿越区内时，能够保证供电的可靠性和供电对象的持续安全运行。”低电压穿越—LVRT(The low voltage ride through)，立足大电网角度，当风电场和火电厂的低电压穿越能力欠缺时，低电压将引发风电场和火电厂一二类辅机跳闸，同时容易导致发电机定子电流随机端电压的骤然下降而上升，磁通随机端电压骤降而下降。转子侧由于定转子间的强耦合关系也会受到影响，导致其电流越限，最高可达额定电流值的 2-5倍。如果转子侧的这种过流现象不能得到有效抑制，转子侧的变频器会启动过流保护而退出运行。此时电机将失去对励磁电流的控制能力，进而导致电磁转矩的失控。失去控制的电机，转速会急剧上升，当转速达到辅机的转速极限时就会引发刹车系统工作，导致电机退出运行，由此触发的高风险、低概率的大面积停电安全事故对于大电网来说无疑是致命的。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种发电厂厂用电系统防止低电压穿越的配置方法，包括以下步骤；其中，
步骤一：建立了单元级联型多电平高压变频器的主电路拓扑，将任务细化为低电压过渡阶段保持恒定的直流环节电压。
步骤二：进而改进传统V/f控制，加入低电压控制环节，形成直流母线电压闭环控制，在电网故障阶段将电机转子的部分能量反馈送回给变频器，使直流电压维持在恒定的范围内；
步骤三：提高动作值，选取无外部短路故障闭锁负序电流保护，防止保护造成误动，保证变频器及电动机的可靠运行；
步骤四：调整双切开关切换时间，将双切开关的切换时间延长。
优选的，所述电动机的电压为10KV。
优选的，所述双切开关切换时间由0秒延长为3秒。
优选的，马达保护器为优耐特UNT-MMI。
相对于现有技术而言，本发明的有益效果是针对电动机负序电流保护易受电压波动影响，采取提高动作值的方式，选取无外部短路故障闭锁负序电流保护，躲过电压波动造成的负序电流，防止保护误动；针对双切开关工作电源失电切换时间整定为0s，导致电压波动时，双切开关切换，柴油发电机启动，现将失电切换时间整定为3s，躲过电压波动，通过改进上述方案，在厂外发生单相接地故障时，开关未发生误动，保证机组安全稳定运行。
应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为发电厂厂用电系统防止低电压穿越的配置方法的步骤图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参考图1，本发明的实施例提供了一种发电厂厂用电系统防止低电压穿越的配置方法，包括以下步骤；其中，
步骤一：建立了单元级联型多电平高压变频器的主电路拓扑，将任务细化为低电压过渡阶段保持恒定的直流环节电压。
步骤二：进而改进传统V/f控制，加入低电压控制环节，形成直流母线电压闭环控制，在电网故障阶段将电机转子的部分能量反馈送回给变频器，使直流电压维持在恒定的范围内；
步骤三：提高动作值，选取无外部短路故障闭锁负序电流保护，防止保护造成误动，保证变频器及电动机的可靠运行；
步骤四：调整双切开关切换时间，将双切开关的切换时间延长。
在本实施例中，本申请的一种发电厂厂用电系统防止低电压穿越的配置方法使用时，建立了单元级联型多电平高压变频器的主电路拓扑，使用基于直流电压闭环的V/f低电压穿越控制策略，将任务细化为低电压过渡阶段保持恒定的直流环节电压，进而改进传统V/f控制，加入低电压控制环节，形成直流母线电压闭环控制，在电网故障阶段将电机转子的部分能量反馈送回给变频器，使直流电压维持在恒定的范围内，保证了变频器及电动机的可靠运行，提高动作值，选取无外部短路故障闭锁负序电流保护，防止保护造成误动，保证变频器及电动机的可靠运行，调整双切开关切换时间，将双切开关的切换时间延长。
除此之外，还可以加装抗低电压穿越装置改进变频器交流侧输入电源，即在变频器交流电源输入侧加装抗低电压穿越的扰动电源设备，当系统电压正常时，变频器正常工作，低电压穿越装置处于热备用状态，不参与变频器运行。在系统电压发生跌落时，低电压穿越装置实时监测电压跌落趋势，当下降至整定值时，装置瞬时投入运行，通过升压泵（BOOST）将直流侧电压提升到500V以上，保证变频器输出功率、电机转矩、电机转速均不变的电压水平，变频器的直流母线继续维持对变频器供电。切换过程由静态开关（IGBT）完成，切换动作时间小于1μs，可以实现无缝切换，对变频器的稳定运行不会造成冲击。在系统电压跌落结束恢复正常后，低电压穿越装置停止运行，升压回路退出工作状态，恢复到备用状态，变频器的供电仍由三相交流送电回路提供。低电压穿越装置主要包括旁路回路和升压回路，这种方式可以实现1台低电压穿越装置带单台或多台电动机变频器运行。这种方案需要采购设备对一次电源部分进行技术改造，若采用1套装置带多台电动机变频器方式运行，需要考虑低电压穿越装置故障风险，合理选择低电压穿越装置安装地点，降低粉尘、温度、湿度等环境因素对低电压穿越装置元器件性能和使用寿命的影响。
在一优选实施例中，如图1所示，电动机的电压为10KV。
在一优选实施例中，如图1所示，双切开关切换时间由0秒延长为3秒。
在一优选实施例中，如图1所示，马达保护器为优耐特UNT-MMI。
在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种发电厂厂用电系统防止低电压穿越的配置方法，其特征在于，包括以下步骤：其中，
步骤一：建立了单元级联型多电平高压变频器的主电路拓扑，将任务细化为低电压过渡阶段保持恒定的直流环节电压；
步骤二：进而改进传统V/f控制，加入低电压控制环节，形成直流母线电压闭环控制，在电网故障阶段将电机转子的部分能量反馈送回给变频器，使直流电压维持在恒定的范围内；
步骤三：提高动作值，选取无外部短路故障闭锁负序电流保护，防止保护造成误动，保证变频器及电动机的可靠运行；
步骤四：调整双切开关切换时间，将双切开关的切换时间延长。
2.根据权利要求1所述的发电厂厂用电系统防止低电压穿越的配置方法，其特征在于，所述电动机的电压为10KV。
3.根据权利要求2所述的发电厂厂用电系统防止低电压穿越的配置方法，其特征在于，所述双切开关切换时间为3秒。
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