SVG功能规范要求和试验项目.docx

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SVG功能规范要求和试验项目

SVG功能规范要求和试验项目

1.功能规范要求

1.1.DL/T1215.1-2013链式静止同步补偿器第1部分：

功能规范导则，主要性能参数要求:

1.1.1.斜率（%）：

通常为O.5%-10%,可调。

1.1.2.稳态控制精度（%）：

稳态时链式STATCOM实际输出的无功功率与没定值之间的最大允许偏差,通常不超过±2.5%。

1.1.3.阶跃响应时间（ms）：

当输入阶跃控制信号后,链式STATCOM输出电气量达到90%目标值所用的时间,且期间没有产生过冲，一般为10-50ms。

1.1.4.镇定时间：

当输入阶跃控制信号后,链式STATCoM输出电气量达到并稳定在目标值的±5%范围内所用的时间。

1.1.5.过载能力：

链式STATCOM能达到的过电流倍数和持续时间,其换流链、接口电抗器或接口变压器的设计都应能耐受所要求的连续或短时过负荷能力,通常1.1倍过载应能连续运行,1.2倍过载运行时间不低于2s。

1.1.6.谐波特性：

连接点的谐波电压畸变率和注入系统的谐波电流应满足CB/T14549《电能质量公用电网谐波》要求,特殊倩况由供方和需方共同商定。

1.2.Q／GDW241.1-2008链式静止同步补偿器第1部分功能规范导则

1.2.1.响应时间：

当输入阶跃控制信号后,链式STATCOM输出电气量达到90%目标值所用的时间,且期间没有产生过冲。

1.2.2.特性斜率（％）：

在链式STATCOM的线性可控范围内，电压变化对电流变化的百分数；通常不超过10％。

1.2.3.稳态控制精度（％）：

稳态时，链式STATCOM实际输出的无功功率与参考输入之间最大允许偏差；通常不超过±2.5％。

1.2.4.动态调节范围（kA）链式STATCOM能连续输出从额定容性到额定感性范围的无功电流

1.2.5.阶跃响应时间（ms）阶跃响应时间一般≤20ms。

1.2.6.过载能力：

链式STATCOM能达到的过负荷倍数和持续时间，其换流链、连接电抗器或连接变压器的设计都应能耐受所要求的连续或短时过负荷能力，通常1.1倍过载应能连续运行，1.2倍过载运行时间不低于10秒。

1.3.大型风电场无功补偿装置技术性能和测试规范

1.3.1.控制系统响应时间：

从控制信号输入开始，到控制器完成控制信号的采样、分析、计算，直至控制器发出触发信号引起被控量开始变化所经历的时间

1.3.2.系统调节时间：

从被控量发生变化开始，到被控量与最终稳态值之差的绝对值始终不超过5%最终稳态值的最短时间

ΔIQ为阶跃量，通常不小于额定值的±30%；

1.3.3.恒无功运行方式且系统稳态下，无功输出和设定值之间偏差≤额定感性容量的2%。

1.3.4.恒电压运行方式且系统稳态下，并网点电压波动范围不大于1%。

1.3.5.无功补偿装置控制系统响应时间≤10ms。

1.3.6.无功补偿装置系统调节时间≤50ms。

1.3.7.谐波值满足GB/T14549的规定。

1.3.8.过负荷能力满足DL/T1215.1-2013的要求，1.1倍过负荷可以连续运行；1.2倍过负荷运行时间不低于2秒。

（SVG适用）

1.3.9.无功补偿装置应在调节范围内实现自动、连续、平滑、协调及快速调节。

1.3.10.风电场内的无功补偿装置应具备接受AVC控制策略下无功出力自动调整功能，满足AVC协议及统一接口，并能执行调度优先原则。

1.3.11.无功补偿装置控制系统应具备故障录波功能及数据文件的查阅功能。

2.试验项目

2.1.DL/T1215.4-2013链式静止同步补偿器第4部分:

现场试验

验收试验在完成链式STATCOM系统调试试验后进行。

经供方和需方协商验收试验可选择性进行。

2.1.1.启停试验：

具有紧急停止功能的链式STATCOM,应首先进行紧急停止功能试验,验证其工作的可靠性。

然后按设定的顺序启动和停止链式STATCOM。

2.1.2.性能试验

性能试验主要验证链式STATCOM的技术性能指标是否满足设计要求。

-般主要性能指标包括额定工作电压、额定容量、输出无功范围、系统响应时间、链式STATCOM对母线电压总谐波畸变率的影响、过载能力、效率等。

2.1.2.1.连续运行范围试验

检验链式STATCOM从最大容性无功功率到最大感性无功功率区间连续运行的能力:

具备多种控制方式时,需在每种控制方式下分别进行试验,一般可分别在恒无功控制、电压控制、负荷无功控制等模式下进行。

试验期间,记录并检查系统电压、换流链输出电压、系统电流、换流链电流、每个链节直流电容电压等,应密切监视系统母线电压的变化以防产生系统电压振荡。

2.1.2.1.1.恒无功控制模式：

检验链式STATCOM在闭环恒无功控制模式下的无功输出能力。

方法：

将控制器设定为恒无功控制方式,逐步增加容性无功设置值,直至输出电流达到额定值:

在感性输出范围内重复上述试验。

2.1.2.1.2.电压控制模式：

检验链式STATCOM在闭环电压控制模式下的无功输出能力。

（电压特性试验）

方法：

将控制器设定为电压控制方式,逐步降低目标电压设定值（低于系统母线运行电压）,便输出从零逐渐增加到额定感性无功电流:

依次增加目标电压参考值（高于系统母线运行电压）,使输出从零逐渐增加到额定容性无功电流。

2.1.2.1.3.负荷无功控制模式：

检验链式STATCOM在负荷无功控制模式下的无功输出能力。

（无功补偿特性试验）

方法：

将控制器设定为负荷无功控制方式,调整目标无功设定值,使链式STATCOM输出从最大感性无功电流变化到最大容性无功电流。

2.1.2.2.电压特性试验

用于控制系统电压的链式STATCOM,其斜率特性应由测量和计算结果进行验证。

方法：

在闭环电压控制模式下,采用改变参考电压Urf来调节链式STATCOM的无功功率输出,直到获得链式STATCOM最大感性和容性输出,根据试验结果可以获得其斜率。

要求：

链式STATCOM的测量斜率值应与斜率设定值相符。

2.1.2.3.无功补偿特性试验

具有负荷无功补偿功能的链式STATCOM,该特性应通过试验验证。

方法：

在无功控制模式下,无功功率输出特性的检验可采用改变负荷或者投切电容器、电抗器的方法实现。

2.1.2.4.动态特性试验

用于电压控制的链式STATCOM,采用阶跃变化参考电压值Uref以检验链式STATCOM系统的动态特性。

在最小短路水平时链式STATCOM应不失去稳定,在最大短路水平时保持良好的响应特性。

用于无功控制的链式STATCOM,采用阶跃变化参考无功值Gref检验其无功响应特性。

一般可以采用0一额定容性无功—0、0—额定感性无功—0、额定感性无功一额定容性无功一额定感性无功的阶跃响应,以测量链式STATCOM的动态响应。

2.1.2.5.特殊控制功能试验（可选试验）

所有规定的特殊控制功能都应进行试验（如固定电容器组或电抗器组的投切、变压器有载分接开关的调节等）。

2.1.2.6.备用设备试验

应对所有备用设备进行试验,在带电工作状态下完成切换操作,以检验转换时间及抗干扰能力。

电源回路转换、冷却系统备用设备切换应正常,对系统运行无影响。

条件许可时,可对备用设备进行模拟故障试验,主、各设备均故障时链式STATCOM应能依次关停或紧急关停。

2.1.2.7.电能质量测试

在链式STATCOM投入前、后（空载、容性无功输出、感性无功输出状态）,分别测量链式STATCOM接入点的电能质量水平。

检验链式STATCOM的谐波发生情况,评估链式STATCOM投入运行后对系统

谐波水平的影响。

检验系统背景谐波是否对链式STATCOM的控制产生干扰。

根据合同要求,对电压波动和闪变、三相不平衡度、电压偏差以及调压的效果等进行测试。

2.1.2.8.噪声及干扰测量

2.1.2.9.温升试验

2.1.2.10.损耗评估

2.2.Q／GDW241.4-2008链式静止同步补偿器第4部分:

现场试验

验收试验是指在链式STATCOM系统调试试验完成后，需方对规定性能再次进行验证的现场试验，具体的试验项目由双方协商确定。

标准中系统调试部分项目如下：

2.2.1.启停试验：

设计有紧急停止功能的链式STATCOM，并网后应进行紧急停止功能试验，验证其工作的可靠性。

然后按设计的启动和停止顺序启动和停止链式STATCOM。

（同DL/T1215.4-2013）

2.2.2.性能试验：

性能试验主要验证链式STATCOM的技术性能指标是否满足设计要求。

一般主要性能指标包括额定工作电压、额定容量、输出无功范围、响应时间、并网前后输出电压总谐波畸变率、过载能力、效率等。

在整个试验过程中监视系统电压不超过设备限值。

在性能试验时，系统应具备足够的无功调控手段。

（比DL/T1215.4-2013多的要求）

1.1.1.1.连续运行范围试验：

链式STATCOM的连续运行范围试验用以检查链式STATCOM在连续工作模式下能工作在设计的最大容性无功功率到最大感性无功功率。

控制方式一般可分为开环调节方式（DL/T1215.4-2013中为负荷无功控制模式），恒无功调节方式，恒电压调节方式。

1.1.1.1.1.开环控制试验：

检查链式STATCOM在开环调节方式下的无功发生能力，以及对系统的影响。

方法：

将控制器仍设定为开环调试方式，手动调整链式STATCOM输出功率，发容性无功，逐渐增加到额定输出功率；然后改发感性无功，逐渐增加到额定输出功率；

要求：

监视输出电压。

检查记录系统电压、换流链侧电压、系统电流、链节电流、每个链节直流电容电压等是否正常。

监测系统和链式STATCOM之间无功电流应处于稳定状态，不存在因投入链式STATCOM而产生的特殊方式的振荡。

（比DL/T1215.4-2013要求细）

1.1.1.1.2.恒无功控制试验：

检查链式STATCOM在闭环恒无功调节方式下的无功发生能力。

方法：

链式STATCOM设定为恒无功方式，依次设定容性无功参考值为数个依次增大的典型值，并相应调整无功输出到典型值，每次持续时间15min，最后逐渐调整容性无功输出到额定值。

要求：

期间检查记录系统电压、换流链侧电压、系统电流、链节电流、每个链节直流电容电压等是否正常。

对链式STATCOM的感性无功输出能力也采取上述同样方式进行验证。

同时观察和记录上述试验过程中对系统电压的调整效果。

（比DL/T1215.4-2013要求细）

1.1.1.1.3.恒电压控制试验

检查链式STATCOM在闭环恒电压调节方式下的无功发生能力。

方法：

链式STATCOM设定为恒电压调节方式，分别将目标电压参考值设定为低于系统母线运行电压的数个典型数值，使得链式STATCOM输出从零逐渐到额定感性无功出力和电流。

链式STATCOM设定为恒电压调节方式，分别将目标电压参考值设定为高于系统母线运行电压的数个典型数值，使得链式STATCOM输出从零逐渐到额定容性无功出力和电流，

要求：

同时监视母线电压不超过限值，链式STATCOM不发生过负荷。

期间检查记录系统电压、换流链侧电压、系统电流、链节电流、每个链节直流电容电压等是否正常。

（比DL/T1215.4-2013要求细）

1.1.1.2.电压特性试验

在闭环恒电压控制调节方式下测量链式STATCOM的电压调整曲线。

方法：

链式STATCOM设定为恒电压控制方式，分别将目标电压参考值设定为低于系统母线运行电压的数个典型数值，使得链式STATCOM输出从零逐渐到额定感性无功出力和电流；分别将目标电压参考值设定为高于系统母线运行电压的数个典型数值，使得链式STATCOM输出从零逐渐到额定容性无功出力和电流。

要求：

同时监视母线电压不能超过限值，链式STATCOM不发生过负荷。

1.1.1.3.负载特性试验

对用于工业负荷的链式STATCOM，补偿负荷无功功率的特性应通过试验进行验证。

方法：

在恒电压控制方式下，链式STATCOM的无功功率输出特性的检查采用改变负荷或者投切电容和电抗的方法实现。

链式STATCOM对负荷无功补偿的特性应在规定范围内。

1.1.1.4.动态特性试验

用于电压控制的链式STATCOM，采用阶跃变化参考电压值Vref，以检查链式STATCOM系统的动态特性。

一般在恒无功控制调节方式和恒电压控制调节方式下进行。

a）恒无功控制方式检查链式STATCOM在恒无功控制方式下，下述典型工况的功率发生能力：

链式STATCOM输出从零达到额定容性无功功率及相反过程.

1）链式STATCOM输出从零达到额定感性无功功率及相反过程；

2）链式STATCOM输出从额定感性无功功率达到额定容性无功功率及相反过程；

方法：

上述工况的实现可采取调整容性无功参考值的方式实现。

之前可以先尝试较小的功率输出值。

要求：

试验过程中应严密监视系统电压，如果超过系统和设备的允许电压限值，应立即停止链式STATCOM的调节。

试验过程中采用录波方式测量换流链的输出无功功率和电流的变化波形，以检测控制系统的静差、超调、响应时间和镇定时间等。

如果上述指标不满足技术协议要求，可对链式STATCOM的控制系统参数进行调整，再次试验，直到合格。

b）恒电压控制调节方式通过改变目标参考电压设定值，使得链式STATCOM阶跃输出额定感性或容性无功功率，同时采用录波方式测量换流链的输出无功功率和电流的变化波形，以检测控制系统的静差、超调、响应时间和镇定时间等是否符合设计要求。

并分析对系统电压的稳定和支撑作用。

1.1.1.5.温升试验

1.1.1.6.过负荷试验

检查链式STATCOM的过负荷能力，调整链式STATCOM输出负荷到1.1倍额定负荷，应能连续运行，检查链式STATCOM应无异常。

再调整链式STATCOM输出负荷到1.2倍额定负荷，持续10s，检查链式STATCOM应无异常。

1.1.1.7.损耗评估

1.1.1.8.电能质量测试

在链式STATCOM投入和退出状态，分别测量链式STATCOM接入点的电能质量指标。

检查链式STATCOM的谐波发生情况，评估链式STATCOM投入运行后对系统谐波的影响。

观察系统谐波是否对链式STATCOM的控制产生干扰作用。

根据合同要求，对电压波动和闪变、三相不平衡度、电压偏差以及调压的效果等进行测试。

在链式STATCOM并网前测量系统背景谐波电压；测量链式STATCOM空载状态下换流链间输出电压谐波。

测量结果应与设计值相符合（DL/T1215.4-2013中无此要求）。

在链式STATCOM感性、容性负载情况下进行谐波电压、电流测量，测量结果应满足合同要求。

1.2.大型风电场无功补偿装置技术性能和测试规范（征求意见稿，仅参考）

1.2.1.系统调节时间试验

1.2.1.1.阶跃指令调节特性

1.2.1.1.1.恒无功阶跃

装置运行在恒无功方式，宜在后台通过修改无功参考值来实现阶跃。

1）感性无功阶跃母线电压调整到接近运行曲线的上限，将无功补偿装置容量从零设定为50%感性无功容量输出，记录并分析波形。

分析母线电压变化，估算从零至100%感性无功容量跃升时的电压变化，如在电压运行限制范围内，则进行从零至100%感性无功容量阶跃试验，记录并分析波形。

2）容性无功阶跃（SVG适用）母线电压调整到接近运行曲线的下限，将无功补偿装置容量从零设定为50%容性无功容量输出，记录并分析波形。

分析母线电压变化，估算从零至100%容性无功容量跃升时的电压变化，如在电压运行限制范围内，则进行零至100%容性无功容量跃升试验，记录并分析波形。

1.2.1.1.2.恒电压阶跃

运行在系统恒电压方式，通过修改目标电压参考值来实现阶跃。

参照恒无功阶跃试验的母线电压变化幅度设定电压阶跃值，按照恒无功阶跃的试验顺序和注意事项进行电压阶跃试验，记录并分析波形。

1.2.1.2.外部扰动调节特性

在恒电压方式下进行，投、切风电场容量合适的电容器（或汇集线），记录电容器（或汇集线）、SVC/SVG和系统的电压、电流，分析动态响应过程。

1.2.1.3.无功调节试验

1.2.1.3.1.最大输出能力及调节精度

依次设定容性无功电流参考值为数个依次增大的典型值，直至额定，每个运行点持续运行时间至少15min。

测试实际输出无功的稳态特性。

感性无功输出能力也采取上述方法进行验证。

注：

试验过程中应密切关注并网点电压变化，必要时应调整主变分接头，保证电压在允许范围之内。

1.2.1.3.2.连续调节能力

使装置直接从感性满发阶跃到容性满发，待稳定后，再使装置从容性满发阶跃到感性满发，测试装置的连续调节能力。

1.2.1.4.电压调节试验

测试无功补偿装置在恒电压模式下对电压控制点（一般为风电场并网点）的电压调节精度。

系统处于稳定运行状态，无功补偿装置正常运行，在恒电压控制模式下，通过设定不同的目标电压值，在不超过无功补偿装置输出限值的前提下，测试并网点电压波动情况。

1.2.1.5.控制模式切换试验

测试无功补偿装置在各种控制模式间是否可以灵活切换。

在无功补偿装置正常运行下，投恒电压控制模式，手动切换至恒无功控制模式，再从恒无功控制模式切换到恒电压控制模式，记录输出波形，观察其是否可以灵活、平稳切换。

1.2.1.6.过负荷能力试验（SVG适用，选做）

调整SVG到1.1倍和1.2倍的过负荷水平，测试运行时间是否满足要求。

1.2.1.7.谐波试验（选做）

测试无功补偿装置谐波电流水平是否满足要求。

在风电场空载、最大出力、中间出力（20-40%、50-70%、80-90%）等工况下，在无功补偿装置出口位置测试谐波水平（有风电场出力水平要求）；若装置上不具备测试条件，可选择升压变低压侧开关处和PCC点。

条件允许下，分别在无功补偿装置退出、投运情况下各测试一次谐波水平。

1.2.1.8.损耗试验（选做）

1.2.1.9.涉网能力检查项目

通过检查无功补偿装置各环节的保护定值，验证无功补偿装置的过压、欠压运行能力。

1.2.2.技术保障措施

风电场站提前两周向所属电网调度机构递交正式测试申请，主要内容包括：

a）风电场站基本资料

b）无功补偿装置控制模型、控制参数、涉网保护和型式试验报告

c）无功补偿装置技术性能试验测试方案

d）危险点分析及反事故措施

e）现场联系人员名单

试验方案应涵盖《大型风电场无功补偿装置技术性能和测试规范》第5章所列的试验项目，电网调度机构审核测试方案，根据试验要求和电网运行情况，批复测试工作，并通知待测试场站。