风电电能质量检测系统
风电电能质量技术监督制度
风电电能质量技术监督制度风能作为一种可再生能源，正渐渐成为全球能源转型的紧要构成部分。
然而，随着风电场的快速进展，风电电能质量问题也愈加突出，其中谐波、电压波动、电压暂降、频率偏差等问题更是高频显现，单个风电场可能会对电网的稳定性和电能质量造成负面影响。
因此，订立风电电能质量技术监督制度对于确保风电系统安全、稳定运行和保证电能质量至关紧要。
一、风电电能质量监测与评估为了适时把握风电电能质量情形，风电场应配备完善的监测系统，对电压、电流、谐波、电能质量进行实时监测，并完成数据采集、分析、评估。
监测数据应获得永久存档，并向当地电力监管部门进行汇报。
二、电能质量指标的订立和管束对于风电场的电能质量指标，应参照国家相关标准、规范、标准等订立，并对风电场实现最佳电能质量的要求进行规定与管束。
同时，考虑到风电场的实在情况，适当提高风电场的运行稳定性标准，确保电能质量达到国家要求。
三、异常警报和应急措施当显现风电场电能质量异常情况时，应立刻给出警报，并独立发起应急预案，保护电力系统的安全稳定运行。
同时，电力监管部门也应严格依照国家法规、规范等，对违反监管要求、危害电网安全稳定运行、影响电能质量的行为进行惩罚。
四、技术培训与人才建设对于风电场从事管理、维护的相关人员应进行技术培训和人才建设，提高对电能质量和电网稳定运行的重视程度。
尤其是针对新员工，应进行系统化的培训和学问普及，以确保风电场从业人员对电能质量学问的全面把握并在实践中快捷运用。
总之，建立一套完整的风电电能质量技术监督制度，是确保风电系统安全、稳定运行和保证电能质量的紧要保障措施。
同时，还应注意其实施的切实可行性，确保风电场的正常运营和相关人员的安全稳定工作。
风力发电机组电能质量测量和评估方法
风力发电机组电能质量测量和评估方法一、前言风力发电机组是一种越来越受欢迎的可再生能源发电设备。
随着风力发电机组的普及，对其电能质量的测量和评估变得越来越重要。
本文将介绍风力发电机组电能质量测量和评估方法。
二、风力发电机组的电能质量风力发电机组的电能质量通常由以下指标来衡量：1. 交流侧功率因数：功率因数是交流侧有功功率与视在功率之比。
良好的功率因数应该接近于1。
2. 交流侧谐波含量：谐波是指频率为原始信号整数倍的信号分量。
当谐波含量过高时，会对供电系统和其他设备造成干扰。
3. 交流侧不平衡度：不平衡度是指三相系统中三相电压或三相电流不相等的程度。
当不平衡度过高时，会导致设备运行不稳定。
4. 风机转速变化对频率稳定性的影响：当风速变化时，风机转速也会随之变化，这可能会对供电系统频率稳定性产生影响。
5. 电网侧电压波动和闪变：电压波动和闪变是指电网侧电压的瞬时变化。
当波动和闪变过大时，会对其他设备产生影响。
三、风力发电机组电能质量测量方法为了评估风力发电机组的电能质量，需要进行以下测量：1. 交流侧功率因数测量：可以通过测量有功功率、无功功率和视在功率来计算功率因数。
2. 交流侧谐波含量测量：可以通过使用谐波分析仪来测量交流侧的谐波含量。
3. 交流侧不平衡度测量：可以通过使用多功能测试仪来测量三相电压或三相电流之间的差异来计算不平衡度。
4. 风机转速变化对频率稳定性的影响测量：可以通过使用频率计来监测供电系统频率的稳定性，并记录风速和风机转速之间的关系。
5. 电网侧电压波动和闪变测量：可以通过使用快速数字录波仪来记录瞬时电压变化，并进行分析以确定波动和闪变程度。
四、风力发电机组电能质量评估方法为了评估风力发电机组的电能质量，需要进行以下步骤：1. 收集测量数据：根据上述测量方法，收集风力发电机组的电能质量数据。
2. 分析数据：使用专业软件对收集的数据进行分析，并计算出各项指标的值。
3. 制定改进措施：根据分析结果，制定改进措施以提高风力发电机组的电能质量。
风电场自动电压控制(AVC)系统功能及结构介绍
风力发电自动电压控制(AVC）系统功能及结构介绍安徽立卓智能电网科技有限公司2011-4目录一,概述 (3)二，风场一般概况 (3)三，风电场A VC系统说明 (5)四，风电场A VC系统技术方案 (7)1.系统结构 (7)2。
软件功能 (8)3.风场AVC设备接口描述 (9)4.控制模式 (11)5。
控制目标 (11)五，风电场A VC系统规范和标准 (11)1。
应用的标准及规范 (11)2.一般工况 (12)3.安装和存放条件 (13)4.供电电源 (13)5.接地条件 (13)6.抗干扰 (13)7。
绝缘性能 (13)8。
电磁兼容性 (13)9。
机械性能 (14)一，概述作为一种经济、清洁的可再生新能源,风力发电越来越受到广泛应用。
据相关数据统计，2008年我国当年新增风电装机容量超过600万千瓦,累计装机容量达到1200万千瓦以上,2009年新增装机容量达到1300万千瓦,累计装机容量达到2500万千瓦以上。
在今后3~5年乃至10年中，预计我国每年新增装机容量将保持在500~800万千瓦.由于风力发电厂安装地点都离负荷中心较远，一般都是通过220kV或500kV超高压线路与系统相连，加之风力发电的输出功率的随机性较强,因此其公共连接点的无功、电压和网损的控制就显得比较困难。
目前风力发电厂为控制高压母线电压在一定波动范围内并对风场所消耗的无功进行补偿,现装有的补偿设备种类有，纯电容补偿，SVC（大部分为MCR）和少量的SVG.目前各省网公司正在实施所辖电网内风电场的AVC控制,为达到较好的控制效果,减少电压波动提高电压合格率，为电网提供必要无功支撑和降低网损的要求,希望对装机容量占全网发电容量比重越来越大的风力发电场进行无功和电压控制，即在系统需要的时候既可发出无功，又可以吸收网上过剩的无功功率，以达到减少电压波动，控制电压和降低网损的目的。
二，风场一般概况风机输出电压一般为690V，每台发电机有一箱式变压器将电压升至35kV，几台箱式变串联经35kV开关接与35kV母线。
风力发电监测系统技术参数
风力发电监测系统技术参数
1. 系统概述
- 系统用途: 实时监测风力发电机组运行状态和发电量
- 系统组成: 数据采集终端、通信网络、数据中心
2. 数据采集终端
- 测量参数: 风速、风向、功率输出、转速、机舱温度、振动等 - 数据传输: 通过有线或无线网络传输至数据中心
- 防护等级: IP65以上,适用于户外恶劣环境
3. 通信网络
- 传输介质: 光纤、无线射频、卫星通信等
- 网络拓扑: 星型、环形、总线型等
- 通信协议: Modbus、IEC 61400-25等标准协议
4. 数据中心
- 数据存储: 关系型数据库、NoSQL数据库
- 数据处理: 实时数据分析、故障诊断、发电量统计等
- 可视化: Web端、移动端等多种可视化界面
5. 系统集成
- 与能源管理系统、输电线路监控系统等系统集成
- 支持远程控制、报警和维护功能
- 满足国家电网、发电公司等相关监管要求
6. 安全与可靠性
- 数据加密传输,防止窃取和篡改
- 多级备份和容错机制,确保数据安全可靠
- 支持升级和扩展,满足未来发展需求
以上是风力发电监测系统的典型技术参数,具体参数根据项目需求和预算有所调整。
风机并网电能质量测试与评估
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IEC61400—21 风电并网电能质量特性的测试与评估
对电网需求： PCC点的频率偏差在±1Hz，且有足够的有功和无功调节能力以及足够的 负荷吸收风力发电机发出的电能
测试相关条件： 1、测试设备应连接在箱变和集电线路（35KV）处，连接的变压器容 量应与被评估机组最大允许的视在功率相当。 2、电网接入点（35KV处）短路视在功率至少为机组最大允许功率的 50倍。 3、机组输出端处的测量10min的电压不平衡度应小于2%。 4、10min的湍流强度应在8%——16%之间。 注：需现场测试与计算得到相关数据。
风电机组电能质量测试与评估简介
陈鑫
Copyright by GW, 2013
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IEC61400—21 风电并网电能质量特性的测试与评估
1、对风电并网的电能质量进行定义和规范。 2、电能质量测试步骤和流程。 3、测量结果的评估符合地域差距的要求。 4、不同类型风机电能质量测试结果不同，需做不同评估。 5、同类型风机测试结果同样适用于其它地况。
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电流谐波的计算：
：电网连接处机组数量； ：电网连接点第h此谐波电流畸变率； ：第i台机组变压器的变压系数； ：第i台机组上第h次谐波电流畸变 ：指数；
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电流间谐波和电流高频分量均可按照谐波计算公式计算。区别在于 各个功率区间对应的谐波次数的不同： 基频电流谐波范围：0—50Hz； 电流间谐波：70Hz—2.0kHz； 高频电流谐波分量：>2.0kHz；
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主要项目： 1、闪变系数 2、闪变阶跃系数 3、电压变动系数
4、电流谐波
5、电流间谐波 6、电流高频分量
风电场性能监测的智能分析系统
风电场性能监测的智能分析系统在全球可再生能源的快速发展背景下，风能作为一种重要的清洁能源，其利用效率日益受到重视。
风电场的性能监测和智能分析系统因而应运而生。
通过先进的传感技术、数据处理和智能分析方法，风电场性能监测的智能分析系统能够有效提高风电场的运营效率，降低维护成本，并确保其安全可靠运行。
系统架构智能分析系统主要分为数据采集层、数据传输层、数据存储与处理层以及应用层。
数据采集层负责现场设备的实时监测，包括风速、风向、发电量、温度、湿度等各种环境和设备状态参数。
传感器技术的进步使得高精度和高稳定性的传感器逐渐成为主流，这些传感器能够及时捕捉重要数据，为后续分析提供基础。
数据传输层则负责将采集到的数据通过无线通信或有线网络传输至云端或本地服务器。
在这一层，通信协议的选择至关重要，通常采用MQTT、HTTP等轻量级协议，以确保数据的实时性和可靠性。
将数据以合理的方式进行整理与压缩，可以减少带宽使用并提升传输效率。
接下来的数据存储与处理层，通常采用大数据框架和数据库技术，将海量的监测数据进行存储和预处理。
此层不仅要应对数据大规模积累的问题，还需要为后续的数据分析提供支持。
云计算技术的兴起，让存储和计算能力得到极大的提升，也使得数据的访问更为便捷。
应用层则承载了智能分析功能，包括数据分析、模型建立、故障诊断和预测性维护等。
这一层利用机器学习、深度学习等先进的数据分析手段，使得系统能够识别潜在的故障，预警并提供有效的解决方案。
数据分析与处理技术在数据分析与处理环节，机器学习和深度学习被广泛应用。
这些算法能够从历史数据中提取特征，识别出风电场设备状态与发电性能之间的复杂关系。
通过大规模的数据训练，可以建立一个准确的预测模型。
监督学习是常用的一种方式，例如使用回归分析预测特定条件下的发电量。
而无监督学习如聚类分析则可以帮助识别出不同操作条件下的性能模式，进而分类不同的工作状态。
这为设备故障预警与性能优化提供了强有力的数据支持。
风力发电场电能质量控制与试验装置研究
风力发电场电能质量控制与试验装置研究摘要：随着国家能源政策的转变，以风力发电为代表的新能源发电已得到了长足的发展。
但是，风力发电机组的大规模并网运行带来了种种电能质量问题，本文介绍几种用于改善或研究风力发电场电能质量控制与试验的装置。
首先综述了风力发电的发展情况，然后对目前电能质量问题研究进行了阐述，最后介绍了几种以电能质量控制为目的的控制与试验装置。
本文论述的几种装置可以为风力发电场电能质量问题研究扩展思路。
关键词：风力发电电能质量控制试验1 风力发电场电能质量问题随着我国能源战略的调整，清洁能源已成为社会广泛讨论的话题。
作为典型的清洁型发电模式，风力发电已经得到了长足的发展，占发电容量的比重越来越大。
但是，大规模风电机组的并网势必带来一些新问题，如电能质量问题，由于风电机组内设置有非线性电气设备，且控制技术较为复杂，将会带来诸如电压波动、谐波等问题，影响着电网的正常运行。
风力发电场电能质量的控制与研究工作已经成为一项重要的课题。
本文以电能质量问题为切入点，介绍几种能够应用风力发电场的电能质量控制与试验装置，通过论述，可以为风力发电场电能质量问题研究扩展思路。
2 电能质量控制近年来，电力系统中的电能质量问题得到了越来越广泛的关注。
大量非线性装置的应用是产生电能质量问题的重要原因之一[1]。
其中包括调速驱动装置、开关型电源、电弧炉、电子镇流器等等。
此外，系统的正常投切操作与故障切除产生的扰动也会影响供电质量。
电能质量问题可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差。
其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变以及电压暂降与短时间中断等。
电能质量的监测、分析与治理已成为电能供应与利用领域的重要课题。
电能质量问题之所以日益引起国内外专家学者的研究兴趣，主要归结于以下几点原因：①计量问题：劣质的电能质量可能会影响电力计量的精度。
②继电保护：劣质的电能质量可能会引起继电保护装置保护功能的失灵。
电能质量在线监测系统
电力系统电能质量在线监测系统概述电网由“发、输、变、配、用”五个环节组成，作为用户侧的“配、用”电环节消耗着总电能的80%。
随着社会经济发展，电气化铁路、电弧炉、变频器等冲击性、非线性、不平衡度负载在电力应用中越来越多，谐波、负序、闪变、电压暂态等电能质量问题直接影响着电力系统的供电安全。
电能是一种商品，其质量问题是供应商和客户共同关注的问题。
用电企业有必要建立电能质量监测系统，实现对整个配电电网电能质量的实时监控。
产品特点电能质量监测系统GDDN-500C具有485总线传输功能和以太网远程传输功能，可随时随地得知各个监测点的实时数据，并能通过远程控制技术，做到随时对任意一个监测点进行修改设置和做特殊检测。
可以在任何地方任何时间查看GDDN-500C所记录的数据,并在上位机上进行细致深入地分析。
如有异常电力事件发生,GDDN-500C能够以最快的速度进行报警提示，并且通过原始资料，可以在电脑进行分析处理越限故障及事件。
公司不断优化监控终端的程序，轻松实现远程监控。
内置大容量Flash存储盘，可保证记录时间的长度和记录数据的完整性。
产品功能2～50次谐波分析；通过多种通讯方式实现远程数据采集（远动103规约、局域网通讯、RS232/ RS485通讯）；可切换至被监测的任一变电站的任一条线路，显示现场数据；对历史数据调用分析；存贮发送来的数据，并根据选定的时间段或测试数据筛选条件进行进一步分析处理；对现场发来的数据，按照统计、分析条件定时形成综合统计报表；输出多种趋势曲线和波形曲线；输出多种数据报表；可当地或远程任意设置仪器测量参数，如：电压变比、电流变比、越限定值可任意设定电压、电流各次谐波的报警和跳闸限值。
可任意设置连续越限次数（为避免干扰和暂态谐波造成的误判断，当连续越限次数超过设定值时为一次真实的越限）。
当测量值超过所设定的报警限值时，仪器提供报警继电器的闭合结点。
具有谐波超值报警和跳闸功能。
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风电电能质量检测系统
横河电机低电压穿越（LVRT）解决方案
低电压穿越（Low Voltage Ride Through, LVRT）是指在风力发电机并网点电压跌落的时候，风机能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间(区域)。
如果风电机组不具备LVRT能力，就会在电网故障导致电压跌落时，由于风机自身的保护系统动作使风机与电网断开，电网电压会降的更低，甚至有使系统崩溃的风险。
国际电工委员会（International Electro technical Commission，简称IEC）针对风力发电机组发布了IEC61400系列技术标准。
其中的第21部分即IEC61400-21，内容是关于并网风力
发电机组电能质量特性测试，规定了风电电能质量的测试项目、测试原理以及测试指标等，是风力发电电能质量测试的基本依据。
低电压穿越能力的标准就是之中的重要组成部分。
IEC61400-21主要测试项目包括：
1.低电压穿越
2.谐波、间谐波、高频谐波
3.闪变
4.有功功率、无功功率
5.电网保护、重连时间
不同国家(和地区)所提出的LVRT要求不尽相同。
目前在一些风力发电占主导地位的国家，如丹麦、德国等已经相继制定了基于IEC61400-21的新的电网运行准则。
中国也已经发布了基于IEC61400-21的国内风力发电机组并网标准。
IEC61400-21定量地给出了风电系统离网的条件（如最低电压跌落深度和跌落持续时间），只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许风力发电机脱网，当电压在凹陷部分时，发电机应提供无功功率。
图1 IEC61400-21标准中的风电系统离网的条件
●红线所示程度以上的电网跌落，不能导致风机脱网或发电单元运行不稳定。
●风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保持并网运行625 ms的低电压穿越能力。
●风场电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时，风场必须保持并网运行。
●风电场升压变高压侧电压不低于额定电压的90%时，风电场必须不间断并网运行。
IEC61400-21标准中低电压穿越测试要求记录风力发电机输出端的有功功率、无功功率、有功电流、无功电流和电压随时间的变化。
a) 电压下降发生前瞬间到电压下降效果消失的整个过程需要记录。
b) 对于每个工频周期（50Hz 或60Hz ），以基波正序分量记录。
c) 分别记录风力发电机运行在以下状态的情况(Pn 为额定功率)
① 0 .1和0 .3 Pn 之间 ② 0.9Pn 以上
横河电机公司为满足用户对低电压穿越测试的需要，推出了一套低电压穿越LVRT 测试方案。
该方案完全符合IEC61400-21标准，通过高精度数据采集系统将发生电网故障时的电压电流完全采集下来，使用专用的数据分析软件计算出标准中要求的参数及参数曲线。
测试方案主要分为三个组成部分：
1. 风机测试平台 ：包括风机，跌落装置，以及模拟电网。
这部分装置由用户自己提供。
图 3电压跌落模拟装置示意图
2. 数据采集设备：采用横河公司最新波形记录仪DL850。
DL850具有长存储（2GW 内存+硬盘实时记录）、高采样（至少100kS/s ）、高精度(16bit A/D 分辨率)、多通道（最多16通道）、通道间绝缘隔离等特点，完全满足IEC611400-21标准中对数据采集设备的要求，完全适合进行此类数据采集。
低电压穿越测试中，DL850以100kHz 的采样率采集三相电压(U1,U2,U3)和三相电流(I1,I2,I3)的原始数据。
测试结束后，将DL850中的数据上传到客户端进行分析。
3. 客户端分析软件： 使用LVRT 分析软件对DL850采集的电压电流数据进行运算，生
成低电压穿越曲线，自动进行低电压穿越结果的分析，生成相关的测试报告。
图 2 横河公司低电压穿越测试方案结构图
图 5 LVRT 分析软件波形显示界面 图 4 测试报告生成界面
系统会自动显示跌落电压、有功功率、无功功率、有功电流、无功电流等参数的变化曲线；可以轻松地在波形上进行参数标注和文字标注，并且可以按照模板自动生成报告。
横河公司的低电压穿越测试方案具有简单易用、精度高、可操作性强的特点，为用户进行产品测试和认证提供了一种高效的选择。