涉网试验

这是一篇关于涉网试验的思维导图，主要内容包括：一、电能质量测试，二、有功功率控制能力测试（AGC试验），三、无功/电压控制能力测试（AVC试验），四、无功补偿装置性能测试及故障穿越验证，五、惯量响应和一次调频测试，六、场站建模及模型验证，七、故障穿越能力仿真验证，八、电压、频率适应能力验证，总结。

涉网试验

• 一、电能质量测试
  • 标准依据：GB/T 12325（电压偏差）、GB/T 12326（电压波动/闪变）、GB/T 14549（谐波）、GB/T 15543（三相不平衡）、GB/T 15945（频率偏差）
  • 内容：
    • 测量参数：电压偏差、谐波含量、闪变、频率偏差、三相不平衡度等。
    • 测试点：并网点和公共连接点（PCC），需连续监测24小时以上，覆盖完整辐照周期或负荷变化周期。
    • 判定：谐波总畸变率≤5%（380V系统），电压偏差±10%以内，频率偏差≤0.5Hz。
  • 测试方法：
    • 现场监测法：在并网点与公共连接点（PCC）部署电能质量分析仪，连续监测24小时以上，覆盖发电高峰、低谷及负荷变化时段。
    • 谐波分析：使用FFT（快速傅里叶变换）算法分解电流/电压波形，计算总谐波畸变率（THD）及单次谐波含量。
    • 闪变模拟：通过阶跃负载投切（如大功率电机启动）测试电压波动对敏感设备的影响。
    • 判定工具：电能质量分析仪需符合IEC 61000-4-30 Class A精度要求，数据采样率≥200kHz。
• 二、有功功率控制能力测试（AGC试验）
  • 标准依据：GB/T 19964（光伏）、Q/GDW 630（风电）
  • 内容：
    • AGC响应：验证电站能否按调度指令调整有功功率，响应时间≤1分钟，调节速率≥10%额定功率/分钟。
    • 功率变化率：测试正常启停、紧急停机、功率阶跃（10%-100%额定功率）时的有功功率变化曲线。
    • 判定：实际功率与指令偏差≤3%，调节速率达标。
  • 测试方法：
    • 阶跃指令响应：调度下发10%-100%额定功率阶跃指令，记录功率变化曲线，计算调节速率和超调量。
    • 斜坡指令跟踪：验证以2%额定功率/秒的速率连续调节时，实际功率与指令的偏差是否≤3%。
    • 通信中断模拟：断开AGC通信链路，验证电站自主功率控制逻辑（如恒功率/限功率模式）。
    • 判定依据：GB/T 19964要求调节延迟≤1分钟，动态响应误差≤1%。
• 三、无功/电压控制能力测试（AVC试验）
  • 标准依据：GB/T 19964、NB/T 10316（风电无功补偿）
  • 内容：
    • 电压调节：通过SVG/SVC等设备调节并网点电压，测试响应时间≤30ms，稳态电压偏差≤1%。
    • 功率因数调节：在0.95（滞后）至0.95（超前）范围内验证动态调节能力。
    • 判定：无功输出与指令偏差≤5%，电压控制精度达标。
  • 测试方法：
    • 电压扰动注入：通过SVG/SVC主动输出±10%电压波动，测试AVC系统调节精度和响应时间。
    • 功率因数边界测试：在0.95（滞后）至0.95（超前）范围内设置阶跃目标，验证动态调节稳定性。
    • 多机协调测试：模拟多台逆变器/风机同时响应电压指令时的环流抑制能力。
    • 判定工具：需记录AVC系统与调度主站的Modbus/TCP或IEC 61850通信报文时序。
• 四、无功补偿装置性能测试及故障穿越验证
  • 标准依据：GB/T 36547（SVG/SVC）、NB/T 10316
  • 内容：
    • 高低电压穿越：模拟0-1.3pu电压波动，验证装置在0%Un（低穿）和1.3Un（高穿）下的持续运行能力。
    • 响应时间：要求≤20ms，谐波补偿精度≥95%。
    • 判定：装置在电压异常时保持连续运行，不脱网。
  • 测试方法：
    • 低电压穿越（LVRT）：通过短路发生器模拟0-0.9pu电压跌落，持续625ms，验证装置持续支撑能力。
    • 高电压穿越（HVRT）：注入1.1-1.3pu过电压，测试装置吸收无功功率的响应特性。
    • 谐波补偿测试：注入5次、7次谐波电流，验证SVG/SVC的谐波滤除率是否≥95%。
    • 判定设备：需使用具备RTDS（实时数字仿真器）的测试平台。
• 五、惯量响应和一次调频测试
  • 标准依据：GB/T 40595（惯量）、DL/T 1870（调频）
  • 内容：
    • 惯量响应：模拟电网频率突变（±0.5Hz），测试机组释放/吸收动能的能力，响应时间≤2秒。
    • 一次调频：验证频率偏差±0.2Hz时的有功功率调节能力，调节速率≥2%额定功率/秒。
  • 测试方法：
    • 频率阶跃扰动：通过电网模拟器注入±0.5Hz频率突变，记录机组有功功率的惯性响应曲线。
    • 下垂特性测试：设置频率-功率下垂系数（如4%），验证±0.2Hz偏差时的功率调节量是否达标。
    • 死区测试：模拟频率在49.8-50.2Hz范围内波动，验证机组是否屏蔽微小扰动。
    • 判定依据：DL/T 1870要求一次调频响应时间≤3秒，调节量误差≤5%。
• 六、场站建模及模型验证
  • 标准依据：GB/T 32892（新能源建模）、DL/T 1870
  • 内容：
    • 建立场站机电暂态模型（如PSS/E、BPA格式），校核参数：机组阻抗、控制器逻辑、保护定值等。
    • 通过实测数据与仿真对比，误差需≤5%。
  • 测试方法：
    • 参数辨识法：通过短路阻抗测试、空载/负载试验获取机组R/X参数。
    • 频域扫描法：使用阻抗分析仪在10Hz-2kHz范围内扫描设备阻抗特性，验证模型准确性。
    • 仿真对比法：将实测故障录波数据导入PSS/E或DIgSILENT，对比仿真与实测波形误差。
    • 判定标准：GB/T 32892要求机电暂态模型误差≤5%，电磁暂态模型误差≤3%。
• 七、故障穿越能力仿真验证
  • 标准依据：GB/T 36995（光伏）、DL/T 1870
  • 内容：
    • 低/高电压穿越：仿真电网短路故障（如三相接地），验证机组在0-0.9pu电压下的不脱网能力，维持时间≥625ms。
    • 频率穿越：模拟48-51.5Hz频率波动，验证机组持续运行能力。
  • 测试方法：
    • RTDS实时仿真：搭建包含光伏/风电场的电网模型，注入三相短路、单相接地等故障。
    • 硬件在环（HIL）测试：将实际变流器接入仿真平台，验证控制逻辑在毫秒级故障中的表现。
    • 保护配合测试：模拟继电保护动作时序，验证机组在故障清除后的自恢复能力。
    • 判定工具：需符合IEC 61400-21规定的测试环境。
• 八、电压、频率适应能力验证
  • 标准依据：GB/T 12325、GB/T 15945
  • 内容：
    • 电压适应：测试机组在0.8-1.1Un范围内的运行稳定性，持续≥10分钟。
    • 频率适应：验证机组在47.5-52Hz范围内连续运行，无保护跳闸。
  • 测试方法：
    • 宽范围扫描：使用可编程电源逐步调整电压（0.8-1.1Un）和频率（47.5-52Hz），记录机组运行状态。
    • 边界持续时间测试：在极限电压/频率下持续运行10分钟，监测绝缘老化、过热等异常。
    • 保护定值校验：验证过压/欠压、过频/欠频保护的动作值与标准的一致性。
    • 判定依据：GB/T 12325要求电压适应范围±10%，频率适应范围±2Hz。
  • 实施要点
    • 设备选型：测试仪器需满足0.2级精度（如Fluke 435电能分析仪）。
    • 数据同步：采用GPS对时装置确保多测点数据时间戳同步。
    • 报告生成：使用专业软件（如MATLAB/ETAP）自动生成测试报告，附原始数据及波形截图。
• 总结
  • 以上测试需结合现场实测与仿真验证，判定依据主要来自国标（GB）、行标（NB/T）及电网企业标准（Q/GDW）。实际执行时需根据电站类型（光伏/风电）选择对应标准，并确保测试设备符合A级精度要求（如IEC 61000-4-30）。