Q GDW 1992-2013 风电机组低电压穿越特性一致性评估技术规范.pdf
《Q GDW 1992-2013 风电机组低电压穿越特性一致性评估技术规范.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《Q GDW 1992-2013 风电机组低电压穿越特性一致性评估技术规范.pdf(21页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、 20 1 13 Q/GDW 1992 2013 ICS 29.240 备案号:CEC 668-2012 Q/GDW 国家电网公司企业标准 Q / GDW 1992 2013 风电机组低电压穿越特性一致性评估 技 术 规 范 Technical specification for commonality assessment of wind turbine low voltage ride through characteristics 2014-05-01 发布 2014-05-01 实施 国家电网公司 发 布 2013 Q/GDW 1992 2013 目 次 前言 II 1 范围 1 2
2、规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 评估流程和方法 2 4.1 评估流程 2 4.2 判断条件 2 4.3 评估结果 2 5 书面材料审查 2 5.1 书面材料的内容 2 5.2 审查步骤 3 6 现场检查 3 6.1 检查方式 3 6.2 检查内容 3 6.3 检查结果 3 7 部件评估 3 7.1 主控制系统评估 3 7.2 发电机评估 4 7.3 叶片和变桨系统评估 4 8 模型仿真 5 8.1 仿真条件 5 8.2 评估方法 5 8.3 评估指标 5 附录 A(资料性附录) 主控制系统测试 6 附录 B(资料性附录) 发电机平台测试 8 附录 C(资料性附录) 变桨系统测试 9
3、 附录 D(资料性附录) 评估报告格式样本 11 编制说明 13 I Q/GDW 1992 2013 2013 II 前 言 风电机组低电压穿越测试规范 、 风电机组低电压穿越建模及验证方法和风电机组低电压穿 越特性一致性评估技术规范共同构成支撑风电机组低电压穿越测试与评估的系列标准。 本标准由国家电力调度控制中心提出并解释; 本标准由国家电网公司科技部归口; 本标准起草单位:中国电力科学研究院; 本标准主要起草人:邵文昌,李庆,秦世耀,贺敬,张梅,张利,王莹莹,张元栋; 本标准为首次发布。 2013 Q/GDW 1992 2013 风电机组低电压穿越特性一致性评估技术规范 1 范围 本标准规
4、定了风电机组低电压穿越特性的一致性评估方法,用于评估已通过低电压穿越特性检测 的风电机组,在更换主控制系统软件、发电机、变桨系统和叶片中的一个或多个部件后的低电压穿越 特性。 本标准适用于国家电网公司调度管辖范围内的风电机组。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2900.1 电工术语 基本术语 GB/T 2900.53 电工术语 风电机组 GB/T 19963 风电场接入电力系统技术规定 Q/GDW 392 风电场接入电网技术规定 Q/G
5、DW 1991 风电机组低电压穿越建模及验证方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 电压跌落 voltage dip 工频条件下电压有效值降低至额定电压的 0.0 0.9 倍之间,持续时间 10ms 至 1min 的短时电压变动 现象。 3.2 风电机组低电压穿越 low voltage ride through of wind turbine 当电力系统事故或扰动引起并网点电压跌落时,在一定的电压跌落范围和时间间隔内,风电机组能 够保证不脱网连续运行。 3.3 低电压穿越特性一致性 commonality of low voltage ride through Chara
6、cteristics 风电机组在更换主控制系统软件、发电机、变桨系统和叶片的一个或多个部件后,仍可满足 GB/T 19963 或 Q/GDW 392 对低电压穿越能力的要求。 3.4 小功率测试 partial load test 风电机组输出有功功率范围为 0.1P n P 0.3P n 的测试。其中 P 为风电机组输出有功功率,P n 为风 电机组额定有功功率。 3.5 大功率测试 full load test 1 Q/GDW 1992 2013 2013 风电机组输出有功功率范围为 P 0.9Pn 的测试。 4 评估流程和方法 4.1 评估流程 同系列风电机组低电压穿越特性一致性评估的完
7、整工作流程如图 1 所示,包含书面材料审查、现 场检查、部件评估及模型仿真,其中部件评估包含主控制系统软件评估、发电机评估、叶片和变桨系 统评估。 图 1 评估流程 4.2 判断条件 根据不同的情况,可简化评估流程中的步骤,判断条件为: a) 降容使用的情况,采用书面材料审查和现场检查的方式进行评估; b) 以下四种情况下,进行部件评估: 1) 主控制系统软件版本发生变化; 2) 发电机制造商或发电机等值电路参数发生变化; 3) 变桨系统制造商或参数(最大变桨速度和加速度、驱动功率、驱动转矩、转速转矩曲线、 备用电源型号或容量等)发生变化; 4) 叶片尺寸或转动惯量增大。 注:叶片尺寸或转动惯
8、量减小时,图1流程图直接由“现场检查”转到“模型仿真”。 c) 以下三种情况,进行风电机组整机的模型仿真: 1) 主控制系统软件版本发生变化; 2) 发电机等值电路参数发生变化; 3) 叶片尺寸或转动惯量发生变化。 4.3 评估结果 评估工作完成后出具评估报告。 5 书面材料审查 5.1 书面材料的内容 风电机组制造商提供基于仿真和理论分析的文件,用于证明主控制系统软件、发电机、变桨系统或 2 2013 Q/GDW 1992 2013 叶片的改变不会影响低电压穿越特性,需要提供的书面材料见表 1。 表 1 书面材料汇总表 零部件变化类型 书面材料内容 主控制系统软件 发电机 变桨系统 叶片 风
9、电机组低电压穿越测试报告 风电机组参数表 主控制系统的变化及对低电压穿越特性的影响 发电机的变化及对低电压穿越特性的影响 叶片和变桨系统的变化及对低电压穿越特性的影响 低电压穿越过程中主控、变桨和变流器的 主要控制及配合逻辑 风电机组电气接线图 其他具有不同参数的部件 仿真模型及说明文档 注:“”代表必选项,“”代表非必选项。 5.2 审查步骤 书面材料审查的步骤如下: a) 风电机组制造企业根据评估的内容,编写并提交评估所需要的书面材料。 b) 评估机构对书面材料的齐备性、准确性和逻辑性进行审查。 6 现场检查 6.1 检查方式 现场检查的方式按照检查的场所,可分为工厂检查和风电场检查两种检
10、查方式,在不同的情况下采 用不同的检查方式: a) 在新机型未安装之前,采用工厂检查的方式; b) 在新机型安装之后,采用风电场检查为主、辅以工厂检查的方式。 6.2 检查内容 现场检查的内容包括: a) 主控制系统硬件、变流器、发电机、变桨系统、叶片等关键部件参数是否与提供的书面材料一 致; b) 主控制系统软件版本号是否与提供的书面材料一致; c) 与低电压穿越相关的保护设置和定值是否与提供的书面材料一致; d) 风电机组工厂调试记录、现场调试记录; e) 其他影响风电机组低电压穿越能力的配置。 6.3 检查结果 根据现场收集的材料和文本资料,核查风电机组实际配置与提供书面材料的一致性。
11、7 部件评估 7.1 主控制系统评估 3 Q/GDW 1992 2013 2013 7.1.1 评估条件 主控制系统的软件版本发生变化后,应评估主控制系统对低电压穿越特性的影响。 7.1.2 评估方法 采用附录 A 的测试方法,比较测试机组和评估机组的有功功率和电磁转矩响应特性,评估低电 压穿越控制功能的一致性,机舱风速、发电机转速、桨距角等参考信号用于排除风速等不同运行工况 的影响。 7.1.3 评估指标 以下情况同时满足,则认为评估机组的主控制系统满足评估要求: a) 小功率测试时, 若故障发生后一段时间内测试机组与评估机组的转矩指令和有功功率的波动 趋势均满足评估要求; b) 在大功率测
12、试时,故障清除后一段时间内测试机组与评估机组的转矩指令和有功功率的偏差在 额定值的 5%范围内。 7.2 发电机评估 7.2.1 评估条件 发电机的制造商或发电机等值电路参数发生变化时,应评估发电机对低电压穿越特性的影响。 7.2.2 评估方法 发电机变化后新机组的低电压穿越特性评估方法如下: a) 依据风电机组制造商提供的被评估风电机组的调试、运行、检测报告,评价发电机与原型号变 流器是否配合良好; b) 若风电机组制造商无法提供调试、运行、检测报告,应在测试平台上测试发电机与原型号变流 器的运行情况,测试方法见附录 B; c) 对于发电机等值电路参数发生变化的情况,宜在测试平台上进行低电压
13、穿越模拟测试,考核故 障过程的有功功率/ 无功功率的暂态冲击是否满足评估要求,测试方法见附录 B; d) 基于风电机组制造商提供的经校验过的测试机组仿真模型,修改参数后对评估机组的低电压穿 越特性进行仿真评估。 7.2.3 评估指标 以下情况同时满足,则认为新发电机满足评估要求: a) 发电机与原型号变流器配合良好; b) 低电压过程有功功率/ 无功功率的暂态冲击满足附录 B 的要求; c) 模型仿真结果满足 GB/T 19963 或 Q/GDW 392 的要求。 7.3 叶片和变桨系统评估 7.3.1 评估条件 变桨系统制造商或参数(最大变桨速度和加速度、驱动功率、驱动转矩、转速转矩曲线、备
14、用电源 型号或容量等)发生变化,以及叶片尺寸或转动惯量增大,应评估变桨系统或叶片变化对低电压穿越特 性的影响。 7.3.2 评估方法 叶片或变桨系统变化后新机组的低电压穿越特性评估方法如下: a) 依据风电机组制造商提供的被评估风电机组的调试、运行、检测报告,评价在新机型中变桨系 统与叶片是否配合良好; b) 若风电机组制造商无法提供调试、运行、检测报告,应在变桨测试平台上测试变桨系统对应特 定叶片载荷的驱动运行情况,测试方法见附录 C。 c) 对变桨系统进行故障穿越测试,可在变桨测试平台上开展,也可在风电机组运行现场开展,测 试方法见附录 C。 4 2013 Q/GDW 1992 2013
15、d) 叶片变化的情况,应基于风电机组制造商提供的经校验过的测试机组仿真模型,修改参数后对 评估机组的低电压穿越特性进行仿真评估。 7.3.3 评估指标 以下情况同时满足,则认为新变桨系统或叶片满足评估要求: a) 变桨系统与叶片配合良好; b) 故障穿越测试中变桨系统运行良好; c) 模型仿真结果满足 GB/T 19963 或 Q/GDW 392 的要求。 8 模型仿真 8.1 仿真条件 以下情况,应仿真分析更换部件后风电机组的低电压穿越特性: a) 主控制系统软件发生变化; b) 发电机等值电路参数发生变化; c) 叶片的尺寸或转动惯量发生变化。 8.2 评估方法 风电机组模型仿真的方法为:
16、 a) 对已通过低电压穿越特性测试的风电机组进行模型验证,验证方法参见 Q/GDW 1991; b) 改变模型参数后进行仿真。 8.3 评估指标 被评估风电机组的低电压穿越能力仿真结果满足 GB/T 19963 或 Q/GDW 392 的要求。 5 Q/GDW 1992 2013 2013 附 录 A ( 资料性附录) 主控制系统测试 A.1 总则 风电机组主控制系统低电压穿越一致性评估中的测试方法和步骤可参照本标准执行。 A.2 测试方法 在风电机组正常运行情况下,通过制造一个虚拟的电压跌落控制信号,触发主控进入低电压穿越控 制模式,同时变流器配合完成转矩指令的自行设定,在整个测试过程中记录
17、风电机组的有功功率和电磁 转矩。 A.3 测试步骤 风电机组主控制系统低电压穿越一致性测试步骤如下: a) 修改主控制系统和变流器的接口程序: 1) 在主控制系统程序中屏蔽变流器发给主控的低电压穿越状态握手信号,并将其改为由可控 直流电压源产生的信号输入; 2) 修改变流器程序,使直流电压源信号维持期间转矩指令由主控给定变为变流器自行设定 值,其他时间转矩指令均由主控给定。 b) 参照图 A.1 对测试系统进行接线和配置,其中包含可控直流电压源、数据采集仪及多个传感器, 图 A.1 中主控 PLC 是风电机组的组成部分,变流器 DSP 是风电机组变流器的组成部分; wind v CT 数据采集
18、仪 电网 电压电流 机舱风速 桨距角 发电机转速 可控直流电压源 0,24V 主控PLC 变流器DSP 系统配置与接线 PT 主控的转矩指令 实际电磁转矩 G 发电机 -变流器系统 变流器 r 风电机组 出口变压器 齿轮箱 风力机 图 A.1 主控制系统模拟测试示意图 c) 设定电压跌落的残压幅值分别为 20%U n , 50%U n , 90%U n 大功率测试和小功率测试模拟工况, 在可控直流电压源上设置模拟工况对应的电压跌落持续时间,同时根据不同的模拟工况设置变 流器在模拟电压跌落期间的转矩设定值; 6 2013 Q/GDW 1992 2013 d) 通过可控直流电压源触发脉冲信号,正式
19、开始模拟测试,同时由脉冲信号触发记录测试数据; e) 记录测试期间风电机组主控制系统的转矩指令和发电机的实际电磁转矩,以及其他用于辅助判 断测试条件的数据,包括机舱风速、发电机转速、桨距角等; f) 根据采集的电压、电流信号数据,计算有功功率。 7 Q/GDW 1992 2013 2013 附 录 B ( 资料性附录) 发电机平台测试 B.1 总则 采用相同的变流器仅发电机不同时,通过发电机平台测试确定发电机的更换对同系列风电机组低电 压穿越特性的影响。 发电机平台测试包含稳态测试和低电压穿越测试,根据测试目的的不同,可以选择参考。 B.2 测试平台 发电机测试平台主要由原动机及其驱动、被测发
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- GDW 1992-2013 风电机组低电压穿越特性一致性评估技术规范 1992 2013 机组 电压 穿越 特性 一致性 评估 技术规范
