ICS 27.180 F 11 NB 备案号：47848-2015 中华人民共和国能源行业标准 NB/T310512014 风电机组低电压穿越能力测试规程 Test procedure of wind turbine low voltage ride through capability 2014-10--15发布 2015-03-01实施 国家能源局 发布 NB/T31051—2014 目 次 前言 1 范围 1 规范性引用文件 3 术语和定义 4 符号和缩略语 测试条件 5 6 测试内容 6.1 电压跌落· 6.2 测量内容· 测试要求 7 7.1 电压跌落发生装置 7.2 电功率测量 7.3 非电量测量 8 测试程序 8.1 空载测试 8.2 负载测试· 8.3 结果判定· 9 测试报告内容 9.1 测试信息. 9.2测试曲线· 9.3不确定度· 9.4测试结果汇总 附录A（资料性附录） 有功功率、无功功率和电压测量 附录B（资料性附录） 报告格式样本 附录C（资料性附录） 无功电流注入的判定及计算方法 12 参考文献 13 NB/T31051—2014 前言 本标准是根据《国家能源局关于下达2009年第一批能源领域行业标准制（修）订计划的通知》（国 能科技（2009）163号）的安排编制的。 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由能源行业风电标准化技术委员会归口。 本标准主要起草单位：中国电力科学研究院、甘肃省电力公司电力科学研究院、广东明阳风电产业 集团有限公司。 本标准主要起草人：王瑞明、张利、秦世耀、李庆、董开松、王伟、王松、孙勇、陈晨、李少林、 杜慧成、高永恒、谢健、张小敏、秦睿、陈国强、刘旭东。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条 一号，100761)。 I NB/T31051—2014 风电机组低电压穿越能力测试规程 1范围 本标准规定了风电机组低电压穿越能力的测试条件、测试内容、测试要求、测试程序和测试报告 内容。 本标准适用于并网型风电机组。 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/T19963风电场接入电力系统技术规定 JF1059测量不确定度评定与表示 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 风电机组低电压穿越能力lowvoltageridethroughcapabilityofwindturbine 当电网故障或扰动引起电压跌落时，在一定的电压跌落范围和时间间隔内，风电机组保证不脱网连 续运行的能力。 3.2 风电机组输出端 windturbineterminals 风电机组与功率汇集系统的连接点，测试时由制造商指定。 3.3 电压跌落发生装置voltagedipgenerator 基于阻抗分压原理，在测试点产生满足测试要求电压跌落的试验设备。 3.4 测试点testpoint 电压跌落的产生点，为电压跌落发生装置与机组变压器的连接点。 3.5 恢复时间 Jrecoverytime 从电网电压恢复至正常值开始，至风电机组输出有功功率恢复到实际风况对应输出功率所需的 时间。 3.6 电压跌落幅值 depthofvoltagedip 电压跌落期间线电压最小值与额定值的比值，以标幺值或百分比表示。 3.7 空载测试no-ioadtesting 风电机组与电网断开的情况下，电压跌落发生装置在测试点产生电网电压跌落的测试。 NB/T31051—2014 3.8 负载测试 on-loadtesting 风电机组并网运行的情况下，电压跌落发生装置在测试点产生电网电压跌落的测试。 4 符号和缩略语 本标准使用下列符号： 风电机组额定电流 无功电流注入有效值 P 风电机组有功功率输出 Pn 风电机组额定功率 R 电阻 Up 测试点电压标么值 X 电抗 Zsc 短路阻抗 Zsr 限流阻抗 测试条件 测试时应满足以下条件： a) 测试点的短路容量至少应为风电机组额定容量的3倍； 风电机组低电压穿越能力测试的测试点位于机组升压变压器的高压侧； c) 电压跌落造成的风电场中压电网母线电压偏差应在当地电网允许的电压偏差范围内。 6测试内容 6.1 电压跌落 6.1.1风电机组低电压穿越测试的电压跌落见表1。当风电机组有功功率输出分别在以下范围内时，测 试风电机组对电压跌落时的响应特性： a）大功率输出，P>0.9Pn; b）小功率输出，0.1P,≤P≤0.3P。 6.1.2表1中规定的电压跌落为空载测试时测试点的电压跌落情况。对表1中列出的各种电压跌落，分 别在三相电压跌落和两相电压跌落情况下测试。 表1电压跌落 电压跌落幅值Up 电压跌落持续时间 序号 电压跌落波形 (p.u.) (ms) 1 0.900.05 2000±20 2 0.75±0.05 1705±20 3 0.50±0.05 1214±20 4 0.35±0.05 920±20 5 0.20±0.05 625±20 2 NB/T31051—2014 6.1.3为满足风电机组低电压穿越特性模型仿真验证工作的需要，现场测试时可由测试机构与风电机组 制造商协商确定其他电压跌落。 6.2测量内容 6.2.1在电压跌落发生前10s至电网电压恢复正常后至少15s的时间范围内，分别在测试点及风电机组 输出端采集以下数据： a）测试点电压、电流； b）电压跌落过程中流经短路阻抗的电流； c） 风电机组输出端的三相电压、电流； (P 风速； e) 桨距角； f) 发电机转速。 6.2.2 测试时可采集下列数据： 发电机定子及转子三相电压、电流； 变流器电网侧及电机侧三相电压、电流； c） 风电机组并网开关状态； (P 变流器直流母线电压。 7测试要求 7.1 电压跌落发生装置 7.1.1利用阻抗分压原理在测试点产生电压跌落的电压跌落发生装置见图1。对于通过35kV及以下电 压等级变压器与电网相连的风电机组，电压跌落发生装置串联接入风电机组升压变压器高压侧。 旁路开关 "n 升压变压器 Zs 测试点 区X区 风电机组 外部电网 短路天 Zs 电压跌落发生装置 图1电压跌落发生装置示意图 7.1.2图1中Z.为限流阻抗，用于限制电压跌落对电网及风电场内其他在运行风电机组的影响。在电 压跌落发生前后，限流阻抗可利用旁路开关短接。图1中Z。为短路阻抗，闭合短路开关，将短路阻抗 三相或两相连接在一起，通过模拟电网故障在测试点产生要求的电压跌落。 7.1.3利用电压跌落发生装置进行空载测试时，产生的电压跌落容许误差见图2。 3 NB/T310512014 压 20ms 电 20ms [±5%U, 时间（ms） 图2空载测试时电压跌落容许误差 7.1.4短路开关应能精确控制所有三相或两相电路中短路阻抗的投入及切除时间，产生的电压跌落时间 误差应在图2所示容许误差范围内。限流阻抗和短路阻抗的比值X/R均应大于10。 7.2电功率测量 7.2.1风电机组低电压穿越测试电功率测量设备包括电压传感器、电流传感器和数据采集系统等。电功 率测量设备的精度要求见表2。 7.2.2数据采集系统用于测试数据的记录、计算及保存。数据采集系统每个通道采样率最小为5kHz， 分辨率至少为12bit。 表2测量设备的精度要求 设备 精度要求 电压传感器 0.5级 电流传感器 0.5级 电压电流数据采集系统 0.2级 7.3非电量测量 风电机组低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。奖距角 和发电机转速信号可从风电机组控制系统中读取。 8测试程序 8.1 空载测试 8.1.1 风电机组处于脱网状态时，按照以下步骤进行空载测试： 断开风电机组升压变压器与电压跌落发生装置的连接开关； a) b) 断开旁路开关，投入限流阻抗； c） 闭合短路开关，投入短路阻抗，在测试点产生电压跌落； (P 断开短路开关，退出短路阻抗； e) 闭合短路开关，退出限流阻抗，电网电压恢复正常。 8.1.2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1设置电压跌落幅值及 持续时间。 4