風(fēng)電機(jī)組電能質(zhì)量測(cè)試與評(píng)估并網(wǎng)部陳鑫CopyrightbyGW,2013IEC61400—21風(fēng)電并網(wǎng)電能質(zhì)量特性的測(cè)試與評(píng)估1、對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)行定義和規(guī)范。2、電能質(zhì)量測(cè)試步驟和流程。3、測(cè)量結(jié)果的評(píng)估符合地域差距的要求。4、不同類型風(fēng)機(jī)電能質(zhì)量測(cè)試結(jié)果不同，需做不同評(píng)估。5、同類型風(fēng)機(jī)測(cè)試結(jié)果同樣適用于其它地況。

IEC61400—21風(fēng)電并網(wǎng)電能質(zhì)量特性的測(cè)試與評(píng)估對(duì)電網(wǎng)需求：PCC點(diǎn)的頻率偏差在±1Hz，且有足夠的有功和無功調(diào)節(jié)能力以及足夠的負(fù)荷吸收風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能測(cè)試相關(guān)條件：1、測(cè)試設(shè)備應(yīng)連接在箱變和集電線路（35KV）處，連接的變壓器容量應(yīng)與被評(píng)估機(jī)組最大允許的視在功率相當(dāng)。

2、電網(wǎng)接入點(diǎn)（35KV處）短路視在功率至少為機(jī)組最大允許功率的50倍。

3、機(jī)組輸出端處的測(cè)量10min的電壓不平衡度應(yīng)小于2%。

4、10min的湍流強(qiáng)度應(yīng)在8%——16%之間。

IEC61400—21風(fēng)電并網(wǎng)電能質(zhì)量特性的測(cè)試與評(píng)估5、電壓諧波總畸變率（《50次）不超過沒有發(fā)點(diǎn)設(shè)備時(shí)10min內(nèi)的5%。6、電網(wǎng)頻率在0.2s的平均值應(yīng)該在額定頻率的上下1%之間浮動(dòng)，且變化率在0.2s內(nèi)小于額定值0.2%。

7、機(jī)組輸出電壓在10min應(yīng)在額定值的正負(fù)5%范圍內(nèi)浮動(dòng)

。

8、風(fēng)機(jī)均運(yùn)行在功率模式下：無功功率Q=0。（參照國(guó)標(biāo)和電科院實(shí)際情況，對(duì)于湍流強(qiáng)度、電壓偏差、不平衡度需測(cè)試出具不同模式下的分布圖：正常運(yùn)行模式、最大感性無功模式和最大容性無功模式情況。而頻率的分布圖需測(cè)試三種模式下頻率變化的最大值、最下值和正常時(shí)變化過程。）

主要項(xiàng)目：1、連續(xù)運(yùn)行下的閃變測(cè)量2、切換操作下階躍閃變和電壓變動(dòng)測(cè)量3、電流諧波4、電流間諧波5、電流高頻分量

測(cè)量系統(tǒng)：A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳感器交換器過濾器閃變測(cè)試計(jì)算：連續(xù)運(yùn)行情況下主要對(duì)閃變系數(shù)和閃變值進(jìn)行計(jì)算評(píng)估1、連續(xù)運(yùn)行的閃變系數(shù)計(jì)算公式：

數(shù)據(jù)采集從0m/s—15m/s，以每1m/s為bin值，每個(gè)bin值采集10min的20個(gè)數(shù)據(jù)。

分別計(jì)算風(fēng)速6、7.5、8.5和10m/s工況下的閃變系數(shù)，對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)阻抗角為30°、50°、70°和85°。根據(jù)概率分布取概率為0.99的數(shù)值進(jìn)行加權(quán)求平均值。

2、連續(xù)運(yùn)行模式下閃變計(jì)算：

電科院實(shí)際測(cè)量過程中，以不同阻抗角（30°、50°、70°和85°）工況計(jì)算短時(shí)閃變值并繪制隨風(fēng)速變化的閃變分布圖。以實(shí)測(cè)三相電壓直接計(jì)算短時(shí)閃變值并繪制隨風(fēng)速變化的閃變分布圖，并取概率分布為0.99的值。

切換操作運(yùn)行情況下對(duì)閃變階躍系數(shù)和電壓變動(dòng)系數(shù)計(jì)算1、閃變階躍系數(shù)：

風(fēng)機(jī)在切入風(fēng)速以下啟動(dòng)和在額定風(fēng)速下啟動(dòng)，每種切換操作重復(fù)5次，采樣頻率4kHz。2、電壓變動(dòng)系數(shù)：機(jī)組切換操作運(yùn)行的閃邊值：

測(cè)試過程中，分別計(jì)算測(cè)量電網(wǎng)阻抗角在30°、50°、70°和85°工況下

，風(fēng)速在切入和額定時(shí)的閃變系數(shù)和波動(dòng)系數(shù)。切換操作情況按短時(shí)10min的最大切換操作數(shù)目

N10，長(zhǎng)時(shí)120min的最大切換操作數(shù)目N120計(jì)算。機(jī)組切換操作運(yùn)行的電壓波動(dòng)計(jì)算：

其測(cè)量工況為切入風(fēng)速切換、額定風(fēng)速切換和不同機(jī)組間切換的最劣情況。分別在四種不同阻抗角情況下的波動(dòng)值計(jì)算。電流諧波的計(jì)算：：電網(wǎng)連接處機(jī)組數(shù)量；：電網(wǎng)連接點(diǎn)第h次諧波電流畸變率；：第i臺(tái)機(jī)組變壓器的變壓系數(shù)；：第i臺(tái)機(jī)組上第h次諧波電流畸變：指數(shù)；測(cè)試采樣頻率為4kHz，運(yùn)行模式Q=0，以10%額定功率為bin區(qū)間采集電流諧波的含有率（需采集10min鐘數(shù)據(jù)，但是以額定的10%為測(cè)量點(diǎn)，數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)可能取值不夠，因此以正負(fù)5%區(qū)間中值法取值。例0%取-5%—5%的區(qū)間采樣點(diǎn)）。每個(gè)功率區(qū)間采集20個(gè)點(diǎn)。

采集各功率區(qū)間的諧波電流計(jì)算諧波的含有率，參照IEC標(biāo)準(zhǔn)的限制查看測(cè)量計(jì)算結(jié)果是否超限。計(jì)算整次倍電流諧波的畸變率和簡(jiǎn)諧波的含有率，計(jì)算高頻諧波（大于2kHz）的含有率和電壓