CN203287500U - 一种基于变流器并联和电抗器分压的低电压穿越测试平台 - Google Patents
一种基于变流器并联和电抗器分压的低电压穿越测试平台 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种基于变流器并联和电抗器分压的低电压穿越测试平台。由n台背靠背式变流器和相应的RLC滤波器以及限流电抗器、短路电抗器和由双向晶闸管组成的切换开关组成。本实用新型采用的技术方案是利用n台并联的变流器用作电压源，经过RLC滤波，变流器逆变侧输出变为正弦电压；经过电抗器分压，测试平台产生所需电压源。改变限流电抗器和短路电抗器的组合，就可得到不同的电压跌落等级；改变切换开关导通的相数，就可实现对称和不对称的电压跌落；同时改变切换开关导通的时间，即可模拟标准规定的各种电网故障。平台可用来对风电变流器和光伏逆变器进行低电压穿越测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及低电压穿越试验技术，更具体的说，涉及一种基于变流器并联和电抗器分压的低电压穿越测试平台。
背景技术
近年来新能源发电(风力发电、光伏发电)在电力系统中所占的比例大大加重，但新能源发电具有不稳定性，当电网发生故障造成并网点电压跌落时，一旦新能源机组自动脱网可能造成电网电压和频率的崩溃，严重影响电网的安全稳定运行。因此，大规模并网运行的新能源发电机组必须具有低电压穿越能力。新能源机组并网必须满足相应的技术标准，只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许脱网，当电压在凹陷部分时，机组应按照国标规定提供无功功率。
目前，低电压穿越测试系统主要是利用阻抗分压方式在高压侧进行模拟电网电压跌落故障。如果利用这种方法建立低电压穿越测试平台试验室，则需对电网高压侧进行改造，施工难度大并且需经当地电网公司批准；同时这种方法对用来作阻抗分压的电抗器绝缘等级提出了很高的要求，增加了试验室建造成本。此外，由于低电压穿越过程中会产生较大的电流冲击，对当地电网存在较大的影响，同时也存在着安全隐患。
发明内容
本实用新型针对以上现有技术存在的缺点，设计出一种基于变流器并联和电抗器分压的低电压穿越测试平台，它所有的动作均是在低压侧完成，可以有效降低平台建设的成本，同时在模拟故障点和电网之间有着直流隔离，试验中产生的冲击电流可由变流器中间直流侧电容吸收，不会对电网产生影响，安全性也可以得到很好的保证。
为了达到以上目的，本实用新型是采取以下的技术方案来实现的：
一种基于变流器并联和电抗器分压的低电压穿越测试平台，在低压侧由n台并联的背靠背式变流器和相应的RLC滤波器滤波后用作电压源，经限流电抗器、短路电抗器和由双向晶闸管组成的切换开关组成的电压跌落发生装置来产生低电压穿越测试用电压源。
本实用新型具有这样的结构特征：
1、一种基于变流器并联和电抗器分压的低电压穿越测试平台。由n台背靠背式变流器和相应的RLC滤波器以及限流电抗器、短路电抗器和由双向晶闸管组成的切换开关组成。
2、所述的n台背靠背式变流器是并联连接的，前端并联接入电网，后端经滤波器后并联与限流电抗器连接，n的取值由被测试对象所需短路容量和变流器的容量决定。
3、所述的每个背靠背式变流器的后端与RLC滤波器相连接，总共有n个RLC滤波器，每个滤波器由一台三相电抗器、一组角接电容器和三个阻尼电阻构成。
4、所述的滤波器后端与限流电抗器X1前端连接，短路电抗器X2接在X1和地之间，X1、X2都是三相电抗器，试验所需电压在X1和X2之间输出。
5、所述的限流电抗器X1并联有切换开关TS1；短路电抗器X2串联有切换开关TS2，TS1和TS2均为三相开关。
6、所述的切换开关TS1和TS2中每相由1个双向晶闸管组成，每个开关三相共3个双向晶闸管，整个平台共需6个双向晶闸管。
在低压侧并联连接n台变流器，经滤波后输出正弦电压源，改变限流电抗器和短路电抗器的组合，就可得到不同的电压跌落等级；改变切换开关导通的相数，就可实现对称和不对称的电压跌落；同时改变切换开关导通的时间，即可模拟标准规定的各种电网故障。
采用本实用新型设计的平台，由于所有故障模拟均在低压侧完成，减小了建设成本；模拟故障点与电网之间有直流隔离，试验中产生的冲击电流可由变流器中间直流侧电容吸收，不会对电网产生影响，安全可以得到保证；并且用来与电网隔离的n台背靠背式变流器可与被测试产品进行互换，更进一步降低了平台建设和维护成本。该平台可在产品进行正式的低电压穿越测试之前进行模拟试验。
附图说明
图1为低电压穿越测试系统示意图。
图2为本实用新型低电压穿越测试平台示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
参见附图1和附图2所示。
一种基于变流器并联和电抗器分压的低电压穿越测试平台。由n台背靠背式变流器和相应的RLC滤波器以及限流电抗器、短路电抗器和由双向晶闸管组成的切换开关组成。
本实施例中，n台背靠背式变流器是并联连接的，前端接电网低压侧，后端经对应的RLC滤波器后接限流电抗器X1的前端，X1并联有切换开关TS1，后端接短路电抗器X2，X2和切换开关TS2串联。所需电压从X1和X2之间引出。TS1初始是闭合状态，TS2初始是断开状态。当系统运行时，n台变流器逆变侧调制产生PWM电压，经过相应的RLC滤波电路，产生正弦电压后并联连接。此时，TS1是闭合状态，TS2是断开状态，X1和X2均未接入，该平台输出端直接与正弦电压源相连接；模拟电网电压跌落时，将TS1断开，限流电抗器X1随即接入系统，然后将TS2闭合，短路电抗器X2也接入系统，此时在平台输出端即可得到跌落后的电压源。利用不同电抗器的X1和X2组合即可得到不同的电压等级，改变TS1和TS2的开断相数，即可得到三相电压跌落和两相电压跌落等不同的电网电压跌落方式。
上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于变流器并联和电抗器分压的低电压穿越测试平台，其特征在于：它由多台背靠背式变流器和相应的RLC滤波器以及限流电抗器、短路电抗器和由双向晶闸管组成的切换开关组成，所述多台背靠背式变流器是并联连接的，前端并联接入电网，后端经所述RLC滤波器后并联与所述限流电抗器连接。
2.根据权利要求1所述的低电压穿越测试平台，其特征在于：所述的每个背靠背式变流器的后端与相应的RLC滤波器相连接，总共有n台背靠背式变流器和n个RLC滤波器，每个RLC滤波器由一台三相电抗器、一组角接电容器和三个阻尼电阻构成；n的取值由被测试对象所需短路容量和变流器的容量决定。
3.根据权利要求1所述的低电压穿越测试平台，其特征在于：所述RLC滤波器后端与所述限流电抗器（X1）前端连接，所述短路电抗器（X2）接在所述限流电抗器（X1）和地之间，所述限流电抗器（X1）、短路电抗器（X2）都是三相电抗器，试验所需电压在限流电抗器（X1）和短路电抗器（X2）之间输出。
4.根据权利要求1至3之一所述的低电压穿越测试平台，其特征在于：所述切换开关分切换开关一和切换开关二；所述限流电抗器（X1）并联有所述切换开关一（TS1）；所述短路电抗器（X2）串联有所述切换开关二（TS2），所述切换开关一（TS1）和切换开关二（TS2）均为三相开关。
5.根据权利要求1至3之一所述的低电压穿越测试平台，其特征在于：所述切换开关（TS1、TS2）中每相由1个双向晶闸管组成，每个切换开关三相共3个双向晶闸管，整个平台共需6个双向晶闸管。
6.根据权利要求4所述的低电压穿越测试平台，其特征在于：所述切换开关（TS1、TS2）中每相由1个双向晶闸管组成，每个切换开关三相共3个双向晶闸管，整个平台共需6个双向晶闸管。
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