GB/T 36995-2018 风力发电机组 故障电压穿越能力测试规程

ICS27.180

F11

国；

中华人民共和国国家标准

GB/T36995-2018

风力发电机组故障电压穿越能力

测试规程

Windturbines-Testprocedureofvoltagefaultridethroughcapability

2019-07-01实施

2018-12-28发布

国家市场监督管理总局啦舍

中国国家标准化管理委员会＆叩

GB/T36995-2018

目次

ill

1范围…··

2规范性引用文件………··

3术语和定义…………··

4符号…………………..………·……2

5故障电压穿越技术要求……·

6测试条件…………………4

7测试内容…………………4

8测试要求…

9测试程序………………………·…8

10测试报告内容……………9

附录A（资料性附录）电压连锁故障穿越测试要求及测试内容………11

附录B（资料性附录）有功功率、无功功率和电压测量

附录c（资料性附录）报告格式样本……………………15

附录D（资料性附录）无功电流注入的判定及计算方法………………四

参考文献……........…………......………·20

I

GB/T36995-2018

8.3非电量测量

风电机组故障电压穿越测试时，风速信号可由机舱风速计获取，风速计的精度应在土0.5m/s内。

风电机组桨距角和发电机转速信号可从风电机组控制系统中读取。

9测试程序

9.1空载测试

9.1.1低电压穿越

在风电机组与电网断开的情况下，依照图2a）装置示意图，按照以下步骤进行空载测试：

a)断开风电机组升压变压器与故障电压发生装置的连接开关；

b)断开旁路开关CBI，投入限流阻抗；

c)闭合短路开关CB2，投入短路阻抗，在测试点产生电压跌落；

d)断开短路开关CB2，退出短路阻抗；

c)闭合旁路开关CBI，退出限流阻抗，电网电压恢复正常。

电压跌落持续时间为短路开关闭合、断开之间的间隔时间，测试时按照表2设置电压跌落幅值及持

续时间。

空载测试时电压跌落应满足图3a）所示允许误差的要求。

9.1.2高电压穿越

在风电机组与电网断开的情况下，依照图2b）装置示意图，按照以下步骤进行空载测试：

a)断开风电机组升压变压器与故障电压发生装置的连接开关；

b)断开旁路开关CBI，投入限流阻抗；

c)闭合短路开关CB3，投入到压阻容，使测试点电压升高；

d)断开短路开关CB3，退出升压阻容；

c)闭合旁路开关CBI，退出限流阻扰，电网电压恢复正常。

电压多｜高持续时间为升压开关闭合、断开之间的间隔时间，测试时按照表3设置电压刑高幅值及持

续时间。

空载测试时电压升高应满足图3b）所示允许误差的要求。

9.2负载测试

9.2.1低电压穿越

负载测试时按照表2设置电压跌蔼幅值及持续时间，负载测试的限流阻抗及短路阻抗阻值应与空

载测试保持一致。负载测试的测量内容见7.20

风电机组处于井网运行时，依照图2a）装置示意图，按照以下步骤进行负载测试：

a)断开旁路开关CBI，投入限流阻抗；

b)闭合短路开关CB2，投入短路阻抗，在测试点产生电压跌落；

c)断开短路开关CB2，退出短路阻抗；

d)闭合旁路开关CBI，退出限流阻抗，电网电压恢复正常。

9.2.2高电压穿越

负载测试时按照表3设置电压升高幅值及持续时间，负载测试的限流阻抗及升压阻容应与空载测

8

GB/T36995-2018

试时保持一致。负载测试的测量内容见7.2。

风电机组处于井网运行时，依照图2b）装置示意图，按照以下步骤进行负载测出：

a)断开旁路开关CBl，技人限流阻抗；

b)闭合短路开关CB3，投入多｜压阻容，在测试点产生电压升高；

c)断开短路开关CB3，退出升压阻容；

d)闭合旁路开关CBl，退出限流阻抗，电网电压恢复正常。

9.3结果判定

风电机组故障电压穿越测试时测试结果判定原则如下：

a)对表2～表3中规定的每种电压故障，风电机组应连续通过两次负载测试；

b)测试时风电机组故障电压穿越能力的判定内容为风电机组的有功功率恢复和无功电流注入

情况；

c)风电机组故障电压穿越测鼠的功率恢复和无功电流注入判定的考核点为测试点；

d)风电机组低电压穿越测试的功率恢复按照5.Za)l）的要求判断；

巳）风电机组故障电压穿越测试的有功功率、无功功率和电压的推荐计算方法参见附录B;

f)风电机组故障电压穿越测试的无功电流注入应在测试报告中给出测试结果，元功电流测战结

果汇总表参见附录C，元功电流注入时间的判定及计算方法参见附录D;

g)风电机组连续通过表2～表3中规定的所有故障电压负载测试时，判定风电机组具备要求的

低电压穿越及高电压穿越能力；

h)故障电压穿越测试过程中，更换发电机、变流器、主控制系统、变桨控制系统和叶片等风电机

组关键零部件或更改控制系统软件及参数如对测试结果产生影响，已完成的测试项目无效，风

电机组需要重新检测。

10测试报告内窑

10.1测试信息

风电机组故障电压穿越测试报告中应包括以下信息：

a)测试项目基本信息；

b)风电机组信息；

c)风电机组升压变压器信息；

d)风电机组主要零部件信息；

e)测出场地和电网连接情况描述；

f)测试期间风电机组的检修、调整情况；

g)测试设备描述；

h)测量及分析软件描述；

i)测试内容；

j)测试设备校准证书；

k)报告中参数、符号说明；

1)报告编写、审查、批准及签发日期等信息。

以上内容可由图表方式给出，测试报告格式样本参见附录C。

10.2测试曲线

参照附录B对测试数据进行分析处理。测试报告中空载测i式应给出测试点电压值曲线，负载测试

GB/T36995-2018

应给出以下曲线：

一一测试点线电压有效值曲线；

测试点和风电机组输出端线电压基波正序分量曲线；

测试点和风电机组输出端基波正序有功电流和无功电流曲线；

测试点和风电机组输出端基波正序有功功率和元功功率曲线；

一一测试点线电压基波正序分量和风速曲线；

一一测试点线电压基波正序分量和发电机转速曲线；

一一测试点线电压基波正序分量和桨距角曲线。

10.3不确定度

按照JJF1059.1分别对测试点和风电机组输出端的测试数据进行不确定度评估，得到综合标准不

确定度。

10.4测试结果汇总

测试报告中应给出测试结果汇总信息，测试结果汇总信息表参见附录C。

10

GB/T36995-2018

附录A

（资料性附录）

电压连锁故障穿越测试要求及测试内容

A.1低、高电压连锁故障穿越要求

A.1.1有功恢复

发生低、高电压连锁故障时，当低电压穿越结束，电网电压恢复至0.9p.u.以上时，有功功率应以至

少10%Pn／目的功率变化率恢复至实际风况对应出力，电压升高期间保持输出功率为低电压穿越结束

后的功率恢复特性或实际风况对应的输出功率。

A.1.2动态无功支撑能力

当风电机组井网点电压发生三相对称电压故障时，风电机组在低、高电压连锁故障穿越过程中应具

有以下动态无功支撑能力：

一一电压跌落期间满足5.2中a)2);

一一电压多｜高期间满足5.2中b)2）。

当风电机组井网点发生三相不对称低、高电压连锁故障时，风电机组宜注入无功电流支撑电压

恢复。

A.2高、fli电压连锁故障穿越要求

A.2.1有功恢复

发生高、低电压连锁故障时，在电压升高期间，输出功率应为实际风况对应的输出功率，低电压穿越

结束，即自电压恢复正常时刻开始，有功功率应以至少10%T\/s的功率变化率恢复至实际风况对应的

输出功率。

A.2.2动态无功支撑能力

当风电机组井网点电压发生三相对称电压故障时，风电机组在低、高电压连锁故障穿越过程中应具

有以下动态无功支撑能力：

一一电压开高期间满足5.2中b)2);

－一电压跌落期间满足5.2中a)2）。

当风电机组井网点发生三相不对称高、低电压连锁故障时，风电机组宜注入元功电流支撑电压

恢复。

A.3电压连锁故障穿越测试内窑

风电机组低、高压连锁故障测试的电压跌落及升高情况参见表A.l，风电机组高、低压连锁故障测

试的电压升高及跌落情况参见表A.2。当风电机组有功功率输出分别在以下范围内时，测试风电机组

对电压故障时的响应特性：

a)大功率输出，P>0.9P";

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GB/T36995-2018

b)小功率输出，O.lI'＂主运P《0.3I'no

表A.1、表A.2中规定的电压连锁故障为空载测试时测试点的电压跌落情况。对表A.1、表A.2中

列出的各种电压故障，分别在三相对称电压故障和三相不对称电压故障情况下测试。

表A.1低、高电压连锁故障

电压跌落电压升高

电压跌落电压

序号升高问隔时间连锁故障波形

电压跌落隔值UT电压升高幅值UT

持续时间持续时间

p.u.口lSp.u.msms

0.20±0.05625+20l.30+0.03500+20。＋10

工「工

表A.2高、低电压连锁故障

电压升高电压跌洛

电压升高电压

序号跌落问隔时间连锁敝障波形

电压升高隔值UT持续时间电压跌落幅值UT持续时间

p.u.口lSp.u.ms口lS

ll.30土0.03500±200.20土0.05625土20。＋10

叮J

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GB/T36995-2018

附录B

（资料性附录）

有功功率、无功功率和电压测量

本附录给出了基于瞬时电压及电流测量值计算基波正序分量的有功功率、无功功率、有功电流、元

功电流和电压的推荐方法。

测量电压及电流的基波正序分量时需要高采样速率的多通道数据记录仪。为防止出现相位误差，

所有输入电压及电流，模拟抗？昆叠滤波器（低通滤波器）应具有相同的频率响应。此外，基波频率下由抗

混叠滤波器引起的幅值误差可忽略不汁。

测量相电压及相电流后，首先计算一个基波周期内基波分量的僻里叶系数。（这里仅给出a相电压

11.的计算等式，其他相电压及电流的计算方法与之相同）。

川＝丰fu.(1)cos(2π／11)di··(B.l)

川＝斗Jn.川···(B.2)

式中：

I1一一基波频率；

u..刷一－a相电压基波余弦分量；

IIa,si们－a相电压基波正弦分量；

II•a相电压；

T基波周期。

其基波相电压有效值：

U.1=/II~.刷十11~.sin

且气’2··(B.3)

利用下式计算基波正序分量的电压及电流矢量分量：

～＝÷队刷一～

M「÷［211.,,in一川

1…＝卡2i•.cosib，阳ic，阳叮3(ic,sinib,,in)J

Z川＝卡2i•,sinib,sin-ic,sin飞，丁（ib.co,ic,cos)]•(B.7)

式中：

们＋·附－一基波电压正序的余弦分量；

11t+,sin－一基波电压正序的正弦分量；

i1+，即基波电流正序的余弦分量；

i1+,sin基波电流正序的正弦分量。

则基波正序分量的有功功率和无功功率：

尸1+=÷(ll川队十川1〕

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GB/T36995-2018

QH=4(11H,co,i川

基波正序分量的线电压有效值：

H=,'2(11i+.,m+11i+.,o,)..(B.10)

T气I2…↑，，i汁，。

基波正序分量的有功电流及无功电流有效值：

rrH

1'1+－－一三了一一一··(B.11)

-

..:'3UH

IQi+··(B.12)

QH一一户

一－

、·3UH

基波正序分量的功率因数：

.PH

cosψ1+=··(B.13)

气...I'~＋十Q~＋

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附录C

（资料性附录）

报告格式样本

C.1基本信息