海得HD01SRF型故障穿越控制变流器低压穿越能力测试报告

海得兆瓦级一下风机改造实验报告

海得兆瓦级一下风机改造实验报告

内容摘要

受浙江海得新能源有限公司委托，中国电力科学研究院风电并网研究和评价

中心对型号为HD01SRF的风电机组故障穿越控制变流器在风电机组全功率试验

平台进行电网故障穿越模拟测试。测试采用基于阻抗分压原理的故障穿越测试设

备，串联接入690V隔离变压器和电网之间，模拟电网发生3相和2相短路故障。

分别在小功率输出（0.1Pn>P>0.3Pn）、半功率输出（0.4Pn>P>0.6Pn）和大功率输

出（P>0.9Pn）三种工况下，测试电网故障时变流器的响应特性。测试的参数包

括变流器和发电机输出端的电压和总电流等，分析了基于基波正序的电压、电流、

有功电流、无功电流、有功功率、无功功率。

关键词：风电机组 测试平台 电压跌落

ABSTRACT

Entrusted by HI-TECH Renewable Energy Co.,LTD, Wind Power Integration

Research and Evaluation Center of CEPRI conducted fault ride through (FRT) testing

on wind turbine full power test bench for Wind Turbine FRT Controlled Converter

(HD01SRF). A short-circuit emulator was used to create 3-phase and 2-phase short

circuit fault of the grid, and connected in series with the 690V isolated transformer

and the grid. The testing was carried out for the wind turbine operating at a) between

0.1 Pn and 0.3 Pn, b) between 0.4Pn and 0.6Pn and c) above 0.9Pn. The indices of the

testing include the voltage and total current of the converter and generator, etc. The

voltage, current, active current, reactive current, active power and reactive power

were analyzed based on fundamental positive components.

KEY WORDS: wind turbine converter, test bench, voltage dip

海得兆瓦级一下风机改造实验报告

1 测试项目简介

本次测试是中国电力科学研究院风电并网研究和评价中心受浙江海得新能

源有限公司委托，对其型号为HD01SRF的风电机组故障穿越控制变流器在风电

机组全功率试验平台进行电网故障穿越模拟测试。

测试时间：2011年9月21日——2011年9月24日。

测试地点：浙江海得新能源有限公司试验站。

测试参考标准：IEC 61400-21 ed. 2, Wind turbine generator systems – Part 21:

Measurement and assessment of power quality characteristics of grid connected wind

turbines.

测试采用基于阻抗分压原理的故障穿越测试设备，串联接入690V隔离变压

器和690V电网之间，模拟发生电网3相和2相电压跌落故障，分别在小功率输

出（0.1Pn>P>0.3Pn）、半功率输出（0.4Pn>P>0.6Pn）和大功率输出（P>0.9Pn）

三种工况下，测试电网故障时变流器的响应特性，电压跌落期间残余电压分别为

90% Un，75% Un，50% Un，35% Un和20% Un。测试的参数包括变流器和发电

机输出端的电压和总电流等，分析了基于基波正序的电压、电流、无功电流、有

功功率、无功功率。

海得兆瓦级一下风机改造实验报告

2 基本信息

2.1 故障穿越控制变流器简介

故障穿越控制变流器是专门为失速型异步风电机组设计的解决低压穿越能

力的设备。图2-1为变流器的系统拓扑图。

图2-1 故障穿越控制变流器系统拓扑图

变流器由旁路SCR开关、网侧变流器、机侧变流器、CHOPPER单元组成。

其工作模式可分为正常模式、故障穿越模式两种。

在正常模式工作状态，旁路SCR开关导通，异步发电机直接通过旁路SCR

开关连接到电网。此时网侧变流器和机侧变流器都处于待机状态，系统时刻监视

电网电压，一旦电网电压发生异常，系统将立即切换到故障穿越模式。

在故障穿越模式时，旁路SCR开关断开，切断电网和风电机组系统的连接；

同时机侧变流器启动控制发电机输入电压到690V，使发电机继续稳定运行；母

线CHOPPER吸收发电机发出的有关功率，维持母线电压稳定；网侧变流器发出

无功电流支撑电网。

2.2 测试变流器

测试变流器为浙江海得新能源有限公司生产的型号为HD01SRF的故障穿越

控制变流器，图2-2为变流器全景图，表2-1为变流器的基本信息。

海得兆瓦级一下风机改造实验报告

图2-2 变流器全景图

表2-1 变流器信息 制造商 浙江海得新能源有限公司

型号额定电压，Un(V)

额定频率，序列号690 50/60

1000

网侧：1100; 机侧：1300

网侧：925; 机侧：1100

故障穿越控制变流器

V1.0

无

/

/

/

有

主动

3600

1 fn(Hz) 适配机组额定功率 (kW) 额定视在功率，Sn(kVA) 额定电流，In(A) 类型(双馈/全功率) 控制软件版本号 CROWBAR （有/无） 类型（主动/被动） 容量（kJ） 阻值（ ） CHOPPER （有/无） 类型（主动/被动） 容量（kJ） 阻值（ ）

海得兆瓦级一下风机改造实验报告

3 测试总结

本次测试参考标准IEC 61400-21:2008: Measurement and assessment of power quality characteristics of grid connected wind turbines中相关测试方法，分别在功率0.1Pn>P>0.3Pn、功率0.4Pn>P>0.6Pn、功率P>0.9Pn三种工况下，对型号为HD01SRF的1MW故障穿越控制变流器在风电机组全功率试验平台进行电网故障穿越模拟测试。电压的实际跌落幅值、故障 …… 此处隐藏：3715字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……