2本文件規(guī)定了靜止調(diào)相機(jī)（以下簡稱“靜調(diào)”）仿真試驗的總體原則與要求、仿真系統(tǒng)要求、試驗內(nèi)容和方法、試驗報告要求等。本文件適用于新能源場站、新能源匯集站和電網(wǎng)負(fù)荷中心變電站中10kV及以上電壓等級的靜調(diào)，其他電壓等級的靜調(diào)可參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T43534《高壓直流輸電用電壓源換流器交流側(cè)阻抗要求及測試方法》NB/T42043高壓靜止同步補(bǔ)償裝置3術(shù)語和定義本標(biāo)準(zhǔn)第1部確定的術(shù)語和定義適用于本部分。4總體原則與要求4.1試驗環(huán)境條件試驗環(huán)境條件如下：a)環(huán)境溫度：+15℃~+35℃;b)相對濕度：45%～75%；c)大氣壓力：86kPa～106kPa。4.2試驗系統(tǒng)構(gòu)成試驗系統(tǒng)由仿真系統(tǒng)、被測系統(tǒng)構(gòu)成，示意圖如圖1。圖1試驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖34.3被測系統(tǒng)要求4.3.1硬件控制器4.3.1.1通信接口要求通信接口應(yīng)與實際物理裝置采用統(tǒng)一的通信規(guī)約，通信帶寬、通信延時應(yīng)與實際工程場景一致并涵蓋以下四點(diǎn)：a)硬件控制器和仿真系統(tǒng)具備開入開出相關(guān)信號交互功能；b)仿真系統(tǒng)輸出網(wǎng)側(cè)電壓、靜調(diào)機(jī)端電壓、靜調(diào)電流等模擬量信號至控制器；c)仿真系統(tǒng)輸出直流電壓、裝置運(yùn)行狀態(tài)信息至控制器；d)控制器輸出控制脈沖信號傳至仿真系統(tǒng)。4.3.1.2控制參數(shù)設(shè)置要求參數(shù)設(shè)置以十進(jìn)制表示，時間常數(shù)以秒表示，放大倍數(shù)和限幅值以標(biāo)么值表示，并明確基準(zhǔn)值選取方法。4.3.2數(shù)字控制器提供經(jīng)第三方驗證的數(shù)字控制器與硬件控制器的一致性對比測試報告。4.3.3資料要求硬件控制器及數(shù)字控制器應(yīng)提供以下資料：a)主電路拓?fù)?、控制器及附加控制環(huán)節(jié)的模型結(jié)構(gòu)及參數(shù)；b)設(shè)備清單（型號、數(shù)量）；c)操作系統(tǒng)類型及版本號、計算軟件版本號；d)被測控制器說明書；e)被測控制器控制保護(hù)定值清單（含定值說明、建議定值）及閉鎖邏輯說明；f)硬件控制器還應(yīng)提供出廠檢測報告、裝置級型式試驗報告。4.4仿真系統(tǒng)要求4.4.1接入點(diǎn)電網(wǎng)建模電網(wǎng)等值點(diǎn)應(yīng)至少選擇在靜調(diào)所在變電站或新能源場站的上一級母線處，電網(wǎng)運(yùn)行方式按照年度方式或根據(jù)業(yè)主要求確定。對應(yīng)用于新能源場站的靜調(diào)，接入點(diǎn)電網(wǎng)建模包含電網(wǎng)等值點(diǎn)、新能源場站內(nèi)發(fā)電單元、主變壓器及相關(guān)送出線路等。對應(yīng)用于新能源匯集站的靜調(diào)，接入點(diǎn)電網(wǎng)建模包含電網(wǎng)等值點(diǎn)、匯集站內(nèi)主變壓器、經(jīng)匯集站送出的新能源場站及相關(guān)送出線路等。4.4.2靜調(diào)一次模型靜調(diào)一次模型包含連接電抗器、連接變壓器、換流閥、啟動回路、超級電容部分等。4.4.3運(yùn)行方式要求仿真系統(tǒng)反應(yīng)實際電網(wǎng)潮流，可設(shè)置短路故障、高低電壓穿越、系統(tǒng)振蕩、不同短路比等測試工況。5試驗項目試驗項目包含但不限于以下內(nèi)容：a)交流電壓階躍響應(yīng)；b)無功階躍響應(yīng)；c)高低電壓穿越；4d)相位跳變；e)擾動試驗；f)系統(tǒng)短路故障試驗；g)控制模式切換；h)交流電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性；i)頻率運(yùn)行范圍適應(yīng)性；j)阻抗頻率特性試驗；k)保護(hù)試驗。6試驗內(nèi)容和方法6.1交流電壓階躍6.1.1試驗?zāi)康耐ㄟ^對交流電壓控制目標(biāo)做階躍變化，檢測靜調(diào)的電壓控制響應(yīng)特性。6.1.2試驗方法交流電壓階躍試驗方法如下：a)仿真系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)短路比SCR=1；b)靜調(diào)設(shè)置在構(gòu)網(wǎng)恒電壓控制模式；c)靜調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行在最小電流；d)交流電壓目標(biāo)值逐步增加/減小固定步長，步長可為控制點(diǎn)電壓等級的0.5%-2%，直至靜調(diào)輸出額定電流；e)反向階躍，電壓目標(biāo)值減小/增加固定步長，直至靜調(diào)輸出額定電流；f)再次階躍，電壓目標(biāo)值增加/減小固定步長，直至靜調(diào)輸出試驗前最小電流；g)試驗過程中每個目標(biāo)值下靜調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行30s。6.1.3試驗數(shù)據(jù)記錄記錄每一次階躍前后交流電壓目標(biāo)值、被控制點(diǎn)三相電壓、并網(wǎng)點(diǎn)三相電壓、閥側(cè)三相電壓、三相電流、三相無功功率。6.2無功功率階躍6.2.1試驗?zāi)康耐ㄟ^對無功控制目標(biāo)做階躍變化，檢測靜調(diào)的無功控制響應(yīng)特性。6.2.2試驗方法無功階躍試驗方法如下：a)仿真系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)短路比SCR=1；b)靜調(diào)設(shè)置在構(gòu)網(wǎng)恒無功控制模式；c)靜調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行在最小電流；d)無功目標(biāo)值逐步增加/減小固定步長，步長可為額定容量的5%-20%，直至靜調(diào)發(fā)出/吸收額定無功功率（靜調(diào)發(fā)出無功為正）；e)反向階躍，無功目標(biāo)值減小/增加固定步長，直至靜調(diào)吸收/發(fā)出額定無功功率；f)再次階躍，電壓目標(biāo)值增加/減小固定步長，直至靜調(diào)輸出試驗前最小電流；g)試驗過程中每個目標(biāo)值下靜調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行30s。6.2.3試驗數(shù)據(jù)記錄記錄每一次階躍前后無功功率目標(biāo)值、實際輸出三相無功功率、三相電流、被控制點(diǎn)三相電壓、并網(wǎng)點(diǎn)三相電壓、閥側(cè)三相電壓。56.3低電壓穿越6.3.1試驗?zāi)康臋z測靜調(diào)低電壓穿越能力。6.3.2試驗方法低電壓穿越試驗方法如下：a)仿真系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)短路比SCR=1；b)設(shè)置靜調(diào)在構(gòu)網(wǎng)控制模式；c)靜調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行在最小電流；d)設(shè)置并網(wǎng)點(diǎn)電壓按本標(biāo)準(zhǔn)第1部分8.1.8.1中電壓幅值跌落；e)分別設(shè)置靜調(diào)發(fā)出額定無功功率、吸收額定無功功率、發(fā)出50%額定無功功率、吸收50%額定無功功率幾種工作點(diǎn)下，重復(fù)a）~d）。6.3.3試驗數(shù)據(jù)記錄記錄每一次試驗前后并網(wǎng)點(diǎn)三相電壓、閥側(cè)三相電壓、三相電流、三相無功功率。6.4高電壓穿越6.4.1試驗?zāi)康臋z測靜調(diào)高電壓穿越能力。6.4.2試驗方法高電壓穿越試驗方法如下：a)仿真系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)短路比SCR=1；b)設(shè)置靜調(diào)在構(gòu)網(wǎng)控制模式；c)靜調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行在最小電流；d)設(shè)置并網(wǎng)點(diǎn)電壓按本標(biāo)準(zhǔn)第1部分8.1.8.1中電壓幅值升高；e)分別設(shè)置靜調(diào)發(fā)出額定無功功率、吸收額定無功功率、發(fā)出50%額定無功功率、吸收50%額定無功功率幾種工作點(diǎn)下，重復(fù)a）~d）；f)對于有連續(xù)高電壓的應(yīng)用場景，并網(wǎng)點(diǎn)模擬3次本標(biāo)準(zhǔn)第1部分8.1.8.1中電壓幅值升高工況，兩次高電壓工況間間隔為200ms。6.4.3試驗數(shù)據(jù)記錄記錄每一次試驗前后并網(wǎng)點(diǎn)三相電壓、閥側(cè)三相電壓、三相電流、三相無功功率。6.5高低電壓連續(xù)穿越6.5.1試驗?zāi)康臋z測靜調(diào)高低電壓連續(xù)穿越能力。6.5.2試驗方法高低電壓連續(xù)穿越試驗方法如下：a)仿真系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)短路比SCR=1；b)設(shè)置靜調(diào)在構(gòu)網(wǎng)控制模式；c)靜調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行在最小電流；d)設(shè)置并網(wǎng)點(diǎn)電壓按本標(biāo)準(zhǔn)第1部分8.1.8.1中電壓幅值跌落；e)分別設(shè)置靜調(diào)發(fā)出額定無功功率、吸收額定無功功率、發(fā)出50%額定無功功率、吸收50%額定無功功率幾種工作點(diǎn)下，重復(fù)a）~d）。6.5.3試驗數(shù)據(jù)記錄記錄每一次試驗前后并網(wǎng)點(diǎn)三相電壓、閥側(cè)三相電壓、三相電流、三相無功功率。66.6相位跳變6.6.1試驗?zāi)康臋z測在系統(tǒng)發(fā)生相位跳變時靜調(diào)的響應(yīng)特性。6.6.2試驗方法相位跳變試驗方法如下：a)仿真系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)短路比SCR=1；b)設(shè)置靜調(diào)在構(gòu)網(wǎng)控制模式；c)靜調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行在最小電流；位跳變，每個角度跳變后不再恢復(fù)，靜調(diào)響應(yīng)后穩(wěn)定運(yùn)行30s；位跳變，每個角度瞬時跳變后恢復(fù)，靜調(diào)響應(yīng)后穩(wěn)定運(yùn)行30s；f)分別設(shè)置靜調(diào)發(fā)出額定無功功率、吸收額定無功功率、發(fā)出50%額定無功功率、吸收50%額定無功功率幾種工作點(diǎn)下，重復(fù)a）~e）。6.6.3試驗數(shù)據(jù)記錄記錄每一次試驗前后并網(wǎng)點(diǎn)三相電壓、閥側(cè)三相電壓、三相電流、三相無功功率、三相有功功率、直流電壓。6.7低頻振蕩阻尼6.7.1試驗?zāi)康臋z測在系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩時靜調(diào)的響應(yīng)特性。6.7.2試驗方法低頻振蕩阻尼試驗方法如下：a)仿真系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)短路比SCR=1；b)設(shè)置靜調(diào)在構(gòu)網(wǎng)控制模式；c)靜調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行在最小電流；d)在并網(wǎng)點(diǎn)電壓頻率上疊加幅值0.01Hz~0.05Hz，頻率為0.2Hz~0.5Hz的頻率擾動量，持續(xù)30s；e)在并網(wǎng)點(diǎn)電壓頻率上疊加幅值0.01Hz~0.05Hz，頻率為0.5Hz~1.5Hz的頻率擾動量，持續(xù)30s；f)在并網(wǎng)點(diǎn)電壓頻率上疊加幅值0.01Hz~0.05Hz，頻率為1.5Hz~2.5Hz的頻率擾動量，持續(xù)30s。6.7.3試驗數(shù)據(jù)記錄記錄每一次試驗前后并網(wǎng)點(diǎn)三相電壓、閥側(cè)三相電壓、三相電流、三相無功功率、三相有功功率、直流電壓及這些電氣量變化曲線。6.8擾動試驗6.8.1試驗?zāi)康臋z測靜調(diào)在投入并聯(lián)電容器/濾波器的擾動下的控制特性。6.8.2試驗方法擾動試驗方法如下：1）設(shè)置靜調(diào)構(gòu)網(wǎng)無功控制模式；2）分別設(shè)置靜調(diào)在±10%SN、±50%SN、±100%SN工作點(diǎn)；3）投入靜調(diào)同一母線下的并聯(lián)電容器組；74）設(shè)置靜調(diào)在構(gòu)網(wǎng)電壓控制模式；5）投入靜調(diào)同一母線下的并聯(lián)電容器組。6.8.3試驗數(shù)據(jù)記錄記錄每一個工作點(diǎn)下擾動前后靜調(diào)機(jī)端三相電壓、三相電流、被控制點(diǎn)三相電壓、靜調(diào)有功功率、靜調(diào)無功功率、靜調(diào)直流電壓。6.9系統(tǒng)短路故障6.9.1試驗?zāi)康耐ㄟ^在仿真系統(tǒng)中不同電壓等級母線設(shè)置對稱和不對稱短路故障，檢測靜調(diào)在各種短路故障下響應(yīng)特性。6.9.2試驗方法系統(tǒng)短路故障試驗方法如下：a)仿真系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)短路比SCR=1；b)設(shè)置靜調(diào)在構(gòu)網(wǎng)控制模式；c)靜調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行在最小電流；d)并網(wǎng)點(diǎn)母線設(shè)置三相經(jīng)電阻接地短路故障，故障清除時間按照實際電網(wǎng)中保護(hù)動作時間考慮e)調(diào)整接地電阻使并網(wǎng)點(diǎn)母線電壓在短路期間跌落到0.2pu以下；f)調(diào)整接地電阻使并網(wǎng)點(diǎn)母線電壓在短路期間跌落到0.2pu~0.5pu；g)調(diào)整接地電阻使短路期間靜調(diào)不啟動限流；h)調(diào)整接地電阻使并網(wǎng)點(diǎn)母線電壓在短路期間跌落到0.2pu以下，并通過在故障清除瞬間降低仿真系統(tǒng)其他電源有功出力或投入有功負(fù)荷，模擬新能源機(jī)組脫網(wǎng)產(chǎn)生過電壓i)設(shè)置三相永久性接地故障，修改短路故障清除時間使短路持續(xù)20s，調(diào)整接地電阻使并網(wǎng)點(diǎn)母線電壓在短路期間跌落至0.2pu以下；j)并網(wǎng)點(diǎn)母線設(shè)置單相瞬時經(jīng)小電阻接地短路故障，故障清除時間按照實際電網(wǎng)中保護(hù)動作時間考慮；k)并網(wǎng)點(diǎn)母線設(shè)置兩相相間經(jīng)小電阻接地短路故障，故障清除時間按照實際電網(wǎng)中保護(hù)動作時間考慮。6.9.3試驗數(shù)據(jù)記錄記錄每一次試驗前后并網(wǎng)點(diǎn)三相電壓、閥側(cè)三相電壓、三相電流、三相無功功率、三相有功功率、直流電壓及這些電氣量變化曲線。6.10控制模式切換6.10.1試驗?zāi)康臋z測靜調(diào)控制模式切換邏輯及能否平滑切換。6.10.2試驗方法控制模式切換試驗的方法如下：a）設(shè)置靜調(diào)在構(gòu)網(wǎng)電壓控制模式；b）靜調(diào)在±10%SN、±50%SN、±100%SN工作點(diǎn)，分別手動將構(gòu)網(wǎng)控制切換至跟網(wǎng)控制；c）上述工作點(diǎn)分別手動反向切換；d）設(shè)置靜調(diào)在構(gòu)網(wǎng)電壓控制模式；e）靜調(diào)在±10%SN、±50%SN、±100%SN工作點(diǎn)，調(diào)整靜調(diào)自動切換定值，使其構(gòu)網(wǎng)控制自動切換至跟網(wǎng)控制；f）上述工作點(diǎn)分別恢復(fù)定值，自動反向切換；8g）設(shè)置靜調(diào)在構(gòu)網(wǎng)無功控制模式，重復(fù)上述試驗。6.10.3試驗數(shù)據(jù)記錄記錄靜調(diào)PCC點(diǎn)的有功功率和無功功率。6.10.4試驗判據(jù)在控制模式切換試驗中靜調(diào)的響應(yīng)特性應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)第1部分8.1.9的要求。6.11交流電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性6.11.1試驗?zāi)康臋z測靜調(diào)對不同交流電網(wǎng)強(qiáng)度的適應(yīng)性。6.11.2試驗方法電網(wǎng)適應(yīng)性試驗方法如下：a）設(shè)置靜調(diào)在構(gòu)網(wǎng)控制模式；b）仿真系統(tǒng)中設(shè)置短路比分別為1、3、10；c）在上述每一個短路比下重復(fù)6.4和6.6試驗。6.11.3試驗數(shù)據(jù)記錄記錄靜調(diào)交流端口三相電壓瞬時值和三相電流瞬時值，檢驗靜調(diào)在線切換時電壓和電流的擾動是否滿足要求。6.11.4試驗判據(jù)靜調(diào)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，對短路故障可以正確響應(yīng)。6.12頻率運(yùn)行范圍適應(yīng)性試驗6.12.1試驗?zāi)康臋z測靜調(diào)對電網(wǎng)頻率運(yùn)行范圍的適應(yīng)性。6.12.2試驗方法頻率運(yùn)行范圍適應(yīng)性試驗方法如下：a）設(shè)置靜調(diào)在構(gòu)網(wǎng)無功控制模式；b）靜調(diào)在±10%SN、±50%SN、±100%SN工作點(diǎn)；c）系統(tǒng)頻率以2.0Hz/s的速率變化至50HZ±5HZ；d）靜調(diào)在45HZ和55HZ下穩(wěn)定運(yùn)行30s。6.12.3試驗數(shù)據(jù)記錄記錄每一個頻率值下靜調(diào)機(jī)端三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、直流電壓。6.12.4試驗判據(jù)在試驗過程中靜調(diào)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，不發(fā)生閉鎖、跳閘和振蕩等現(xiàn)象，判據(jù)。6.13電壓運(yùn)行范圍適應(yīng)性6.14阻抗頻率特性試驗6.14.1試驗?zāi)康耐ㄟ^注入諧波信號記錄靜調(diào)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓和電流，檢測靜調(diào)的阻抗頻率特性。6.14.2試驗方法阻抗頻率特性試驗方法如下：a）設(shè)置靜調(diào)在構(gòu)網(wǎng)無功控制模式；b）分別在靜調(diào)±10%SN、±50%SN、±100%SN工作點(diǎn)時，在并網(wǎng)點(diǎn)注入諧波電壓，掃頻要求參照GB/T43534；9c）掃描0.1Hz-2500Hz范圍內(nèi)靜調(diào)阻抗頻率特性，其中0.1-25Hz的注入諧波頻率步長宜為0.1Hz，25-200Hz的注入諧波頻率步長宜為1Hz，其他注入諧波頻率步長可為10Hz；d）設(shè)置靜調(diào)在構(gòu)網(wǎng)電壓控制模式；e）重復(fù)試驗。6.14.3試驗數(shù)據(jù)記錄記錄靜調(diào)在不同控制模式下的幅頻特性和相頻特性。6.14.4試驗判據(jù)靜調(diào)阻抗頻率特性應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)第1部分8.1.5的要求。6.15保護(hù)試驗靜調(diào)應(yīng)進(jìn)行如下保護(hù)試驗，包括但不限于：6.12.1交流過/欠壓保護(hù)交流過/欠電壓保護(hù)試驗方法如下：a）裝置正常啟動，設(shè)置構(gòu)網(wǎng)控制模式，裝置穩(wěn)定運(yùn)行；b）調(diào)節(jié)系統(tǒng)電源電壓，使裝置端口電壓達(dá)到交流過壓/欠壓保護(hù)動作值；c）記錄保護(hù)動作錄波；d）記錄系統(tǒng)電壓、輸出有功、無功功率和電流值。6.12.2交流過/欠頻保護(hù)交流過/欠頻保護(hù)試驗方法如下：a）靜調(diào)正常啟動，設(shè)置構(gòu)網(wǎng)電壓控制模式，裝置穩(wěn)定運(yùn)行；b）調(diào)節(jié)系統(tǒng)電源頻率跳變至保護(hù)動作值；c）記錄保護(hù)動作錄波；d）記錄系統(tǒng)電壓、頻率，輸出有功、無功功率和電流值。6.12.3閥過流保護(hù)閥過流保護(hù)試驗方法如下：a）裝置正常啟動，設(shè)置構(gòu)網(wǎng)控制模式，裝置穩(wěn)定運(yùn)行。b）模擬裝置本體故障，使裝置橋臂電流達(dá)到閥過流保護(hù)動作值。c）記錄保護(hù)動作錄波。d）記錄系統(tǒng)電壓、輸出有功、無功功率和電流值。6.12.4閥直流過壓保護(hù)閥直流過電壓保護(hù)試驗方法如下：a）裝置正常啟動，設(shè)置構(gòu)網(wǎng)控制模式，裝置穩(wěn)定運(yùn)行。b）模擬裝置本體故障，使閥直流電壓達(dá)到閥直流過壓保護(hù)動作值。c）記錄保護(hù)動作錄波。d）記錄系統(tǒng)電壓、輸出有功、無功功率和電流值。6.12.5直流過/欠壓保護(hù)1）裝置正