專利名稱：用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)試與具有預(yù)定第一電阻抗的公用電網(wǎng)(utility grid)相連接的發(fā)電系統(tǒng)(具體地，風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng))的裝置和方法。具體地，本發(fā)明涉及一種用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置和方法，其中，該裝置和該方法被適配成在離生產(chǎn)場(chǎng)所很遠(yuǎn)的測(cè)試場(chǎng)所處測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電系統(tǒng)最終應(yīng)當(dāng)安裝在所述生產(chǎn)場(chǎng)所處。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，發(fā)電系統(tǒng)(例如風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng))是在制造場(chǎng)所處制造的并最終安裝在離制造場(chǎng)所很遠(yuǎn)的生產(chǎn)場(chǎng)所處以產(chǎn)生電能。在生產(chǎn)場(chǎng)所處，發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)連接至電力公用電網(wǎng)(electrical utility grid)。最終生產(chǎn)場(chǎng)所處的公用電網(wǎng)可以由必須滿足發(fā)電系統(tǒng)或者需要被發(fā)電系統(tǒng)容忍的多個(gè)電氣參數(shù)來表征。傳統(tǒng)地，可能難以在制造場(chǎng)所處測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的性能或電行為，這是由于在制造場(chǎng)所處或在離生產(chǎn)場(chǎng)所很遠(yuǎn)的測(cè)試場(chǎng)所處，僅輔助電力電網(wǎng)或測(cè)試電力電網(wǎng)可用，這并不展現(xiàn)與生產(chǎn)場(chǎng)所處的公用電網(wǎng)相同或相似的電氣參數(shù)。因此，存在對(duì)一種用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)(具體地，風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng))的裝置和方法的需要，其允許具體地關(guān)于發(fā)電系統(tǒng)與生產(chǎn)場(chǎng)所處的公用電網(wǎng)的兼容性來檢查或測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
該需要可以由根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求所述的主題滿足。本發(fā)明的有利實(shí)施例由從屬權(quán)利要求描述。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種用于測(cè)試(在特定的電氣條件下監(jiān)視功能或監(jiān)視電行為)與具有預(yù)定第一電阻抗(具體地，表征包括實(shí)部且包括虛部的電阻，具體地描述對(duì)交流電的對(duì)抗或阻力的度量，其中，電阻抗可以由復(fù)數(shù)表示，其中，阻抗的復(fù)數(shù)的量值是電壓幅度與電流幅度之比，并且其中阻抗的復(fù)數(shù)的相位是電流提前電壓的相移，其中，阻抗的倒數(shù)還可以被稱作導(dǎo)納，其中，復(fù)阻抗可以以極坐標(biāo)形式或笛卡爾坐標(biāo)形式表示，其中，笛卡爾坐標(biāo)形式的實(shí)部是電阻R并且其中阻抗的笛卡爾坐標(biāo)形式的虛部是電抗X，其中，如果與公用電網(wǎng)相連接的消耗裝置和負(fù)載是純電阻器，則公用電網(wǎng)的阻抗可以為純實(shí)數(shù)，并且其中如果與公用電網(wǎng)相連接的消耗裝置或負(fù)載是純電感器和/或電容器，則公用電網(wǎng)的阻抗可以是純虛數(shù))的電力公用電網(wǎng)(多個(gè)消耗裝置或負(fù)載可以與其相連接，其中，公用電網(wǎng)使用電線連接、開關(guān)、變壓器和其他電子或電元件將電能提供給多個(gè)消耗裝置或負(fù)載)相連接(或應(yīng)當(dāng)被連接)的發(fā)電系統(tǒng)(具體地，用于發(fā)電的系統(tǒng)，其包括用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的機(jī)電器件或設(shè)備)的裝置(具體地，包括多個(gè)電子或電組件，所述多個(gè)電子或電組件包括有線連接、開關(guān)、電阻器、電容器、電感器、晶體管)，所述發(fā)電系統(tǒng)具體為風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)(具體地， 其包括風(fēng)力渦輪機(jī)塔架、安裝在塔架頂部的機(jī)艙以及與安裝在機(jī)艙內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸耦合的發(fā)電機(jī)，其中，在所述旋轉(zhuǎn)軸處安裝有一個(gè)或多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述發(fā)電機(jī)還可以包括轉(zhuǎn)換器和/或變壓器)，其中，所述裝置包括輸入端子(如連接點(diǎn)、插頭或插座)，其用于將所述裝置電連接至所述發(fā)電系統(tǒng)的輸出端子(所述發(fā)電系統(tǒng)為其供應(yīng)所生成的電能)；電網(wǎng)端子(如連接點(diǎn)、插頭或插座)，其用于將所述裝置電連接至所述公用電網(wǎng)；以及電氣調(diào)整系統(tǒng)(具體地，其包括一個(gè)或多個(gè)電氣或電組件，如電阻器、電容器、電感器、晶體管、開關(guān)和 /或一個(gè)或多個(gè)有線部分)，其連接在所述輸入端子與所述電網(wǎng)端子之間(其中，該連接可以是間接的，使得一個(gè)或多個(gè)其他組件可以處于調(diào)整系統(tǒng)與輸入端子之間并且使得一個(gè)或多個(gè)組件可以處于調(diào)整系統(tǒng)與電網(wǎng)端子之間)，其中，當(dāng)具有與所述第一阻抗不同的第二阻抗的輔助電網(wǎng)(其與所述公用電網(wǎng)不同并且其具體地可以位于所述發(fā)電系統(tǒng)的制造場(chǎng)所或測(cè)試場(chǎng)所處)連接在所述電網(wǎng)端子處時(shí)，調(diào)整系統(tǒng)被適配為(具體地，被調(diào)整系統(tǒng)中包括的組件的特定物理配置和布置以及連接方式適配為)將所述輸入端子處的阻抗調(diào)整(具體地，調(diào)節(jié)、修改、適配、改變或模擬)為預(yù)定第一阻抗。具體地，所述電氣調(diào)整系統(tǒng)可以用于對(duì)多個(gè)不同的公用電網(wǎng)參數(shù)(公用電網(wǎng)阻抗) 進(jìn)行建模，使得有可能在制造場(chǎng)所處執(zhí)行對(duì)所述發(fā)電系統(tǒng)的測(cè)量，以反映在最終安裝的生產(chǎn)場(chǎng)所處所述發(fā)電系統(tǒng)將服從的屬性以及條件和電氣參數(shù)。從而，當(dāng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)際和最終被連接至所述生產(chǎn)場(chǎng)所處的公用電網(wǎng)時(shí)，可以更容易地預(yù)測(cè)、測(cè)量或觀察所述發(fā)電系統(tǒng)的行為。從而，可能已經(jīng)在僅輔助電網(wǎng)可用的制造場(chǎng)所或測(cè)試場(chǎng)所處識(shí)別和發(fā)現(xiàn)所述發(fā)電系統(tǒng)在特定電條件或公用電網(wǎng)參數(shù)下的問題或故障。從而，可以更容易地執(zhí)行并且可以以更靈活的方式執(zhí)行對(duì)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行的測(cè)試。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述電氣調(diào)整系統(tǒng)包括從電容器、電阻器、電感器和開關(guān)中選擇的(至少一個(gè))組件。具體地，可以給出從組件的以上組中選擇的一個(gè)或多個(gè)組件，其中，所述組件可以以串聯(lián)、并聯(lián)、星形配置、三角狀配置或者以上連接類型的任何組合彼此連接。 通過提供作為電容器、電阻器、電感器和/或開關(guān)的這種種類的組件，所述輸入端子處的阻抗可以被更容易地適配為所述生產(chǎn)場(chǎng)所處的公用電網(wǎng)的第一阻抗。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述電氣調(diào)整系統(tǒng)包括與組件并聯(lián)連接的旁路開關(guān)。從而，所述組件可以選擇性地允許電流流經(jīng)所述組件，或者可以經(jīng)由所述旁路開關(guān)而繞過(當(dāng)所述旁路開關(guān)閉合時(shí))以具有將所述阻抗調(diào)整為預(yù)定第一阻抗的更多靈活性。具體地，如果多于一個(gè)組件被包括在所述電氣調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)，則這些組件中的每一個(gè)可以包括用于選擇性地繞過該組件或允許電流流經(jīng)該組件的旁路開關(guān)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述組件連接至參考點(diǎn)(如接地點(diǎn)或特定相位)。如果所述電氣調(diào)整系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)組件，則多個(gè)組件可以連接至相同參考點(diǎn)。從而，使得能夠?qū)⒐β市盘?hào)排放至所述參考點(diǎn)，以擴(kuò)展用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置的測(cè)試能力。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，調(diào)整系統(tǒng)包括參考點(diǎn)開關(guān)，經(jīng)由所述參考點(diǎn)開關(guān)，所述組件連接至所述參考點(diǎn)。因此，可以通過切換所述參考點(diǎn)開關(guān)，選擇性地允許或不允許電流經(jīng)過所述組件流向所述參考點(diǎn)。從而，提供了用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的改進(jìn)的靈活性。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，調(diào)整系統(tǒng)包括從電容器、電阻器、電感器和開關(guān)中選擇的至少一個(gè)其他組件。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述至少一個(gè)其他組件與所述組件串聯(lián)連接。如果所述至少一個(gè)其他組件包括甚至更多組件，則它們中的一些組件可以與所述組件串聯(lián)連接并相對(duì)于彼此串聯(lián)連接，或者可以至少部分地連接至一個(gè)或多個(gè)參考點(diǎn)。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，調(diào)整系統(tǒng)包括與所述至少一個(gè)其他組件并聯(lián)連接的其他旁路開關(guān)。從而，可以選擇性地允許或不允許電流流經(jīng)所述其他組件，從而改進(jìn)測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的靈活性并改進(jìn)調(diào)整阻抗的靈活性。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述至少一個(gè)其他組件連接至其他參考點(diǎn)(具體地，其可以電連接至所述參考點(diǎn))。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置還包括電流測(cè)量系統(tǒng)(具體地包括響應(yīng)于電流的任何傳感器或設(shè)備)，其用于測(cè)量所述輸入端子處(或者通往所述輸入端子的導(dǎo)線處)和/或所述電網(wǎng)端子處(或者通往或來自所述電網(wǎng)端子的導(dǎo)線處)的電流。從而， 能夠測(cè)量所述用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置內(nèi)或者通往或來自所述用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置的導(dǎo)線中的電流，以便在經(jīng)由所述用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置連接至所述輔助電網(wǎng)時(shí)測(cè)量或監(jiān)視所述發(fā)電系統(tǒng)的行為。從而，能夠確定所述發(fā)電系統(tǒng)是否在其應(yīng)當(dāng)連接至的電網(wǎng)的特定電參數(shù)下滿足與電流值有關(guān)的預(yù)定準(zhǔn)則。從而，已經(jīng)在所述制造場(chǎng)所或測(cè)試場(chǎng)所處識(shí)別所述發(fā)電系統(tǒng)的問題，這實(shí)現(xiàn)了對(duì)問題的快速修復(fù)或校正。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置還包括電壓測(cè)量系統(tǒng)(用于測(cè)量兩個(gè)點(diǎn)之間的電壓)，其用于測(cè)量固定電勢(shì)點(diǎn)(如接地點(diǎn))與所述輸入端子之間的電壓和/或用于測(cè)量所述固定電勢(shì)點(diǎn)與所述電網(wǎng)端子之間的電壓。從而，能夠測(cè)量、確定或觀察所述用于測(cè)量發(fā)電系統(tǒng)的裝置內(nèi)的多個(gè)點(diǎn)對(duì)處的電壓值，以便在電氣公用電網(wǎng)的模擬條件下監(jiān)視或測(cè)量或觀察所述發(fā)電系統(tǒng)的行為。在測(cè)量到的電壓值不滿足預(yù)定準(zhǔn)則的情況下，可以修改或修復(fù)所述發(fā)電系統(tǒng)以補(bǔ)救問題。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置還包括至少暫時(shí)可連接在所述輸入端子與第一線圈參考點(diǎn)之間的第一線圈(如包括卷繞線的電感器)。具體地，所述第一線圈可以在短時(shí)間段期間(例如，在1 μ S與100 ms之間(具體地，1 ms與10 ms之間)的時(shí)間段期間)連接在所述輸入端子與所述第一線圈參考點(diǎn)之間，以便在發(fā)生短持續(xù)時(shí)間低電壓事件或低電壓穿越(LVRT)時(shí)監(jiān)視所述發(fā)電系統(tǒng)的行為。從而，可以模擬所述公用電網(wǎng)的故障，其中，所述發(fā)電系統(tǒng)必須以特定方式對(duì)所述故障作出反應(yīng)以滿足局部準(zhǔn)則或局部調(diào)節(jié)。從而還可以以全面的方式改進(jìn)和執(zhí)行對(duì)所述發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行的測(cè)試。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置還包括第二線圈(如卷繞線)，其至少暫時(shí)可連接(或持續(xù)地連接)在所述輸入端子與所述電網(wǎng)端子之間。具體地，當(dāng)所述第一線圈連接在所述輸入端子與所述第一線圈參考點(diǎn)之間時(shí)，第二線圈可以連接在所述輸入端子與所述電網(wǎng)端子之間(具體地，間接連接至所述電網(wǎng)端子，具體地，經(jīng)由測(cè)試裝置的其他組件)，以便限制LVRT對(duì)輔助電網(wǎng)的影響。具體地，所述第一線圈可以具有并行連接的旁路開關(guān)(并聯(lián)連接)，并且所述第二線圈可以經(jīng)由開關(guān)連接至所述第一線圈參考點(diǎn)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述第二線圈可連接(或持續(xù)連接)(具體地，暫時(shí))在所述輸入端子與中間節(jié)點(diǎn)(或中間點(diǎn))之間，并且，調(diào)整系統(tǒng)連接在所述中間節(jié)點(diǎn)與所述電網(wǎng)端子之間。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)(具體地，風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng))的方法，其中，所述發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)連接至具有預(yù)定第一阻抗的公用電網(wǎng)，其中，所述方法包括經(jīng)由輸入端子將所述裝置連接至所述發(fā)電系統(tǒng)的輸出端子；經(jīng)由電網(wǎng)端子將所述裝置連接至具有與第一阻抗不同的第二阻抗的輔助電網(wǎng)；以及使用連接在所述輸入端子與所述電網(wǎng)端子之間的電氣調(diào)整系統(tǒng)，將所述輸入端子處的阻抗調(diào)整為所述預(yù)定第一阻抗。
還可以針對(duì)用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的方法的實(shí)施例，(單獨(dú)地或以任何組合)應(yīng)用、使用或采用關(guān)于對(duì)用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置的實(shí)施例的說明而公開、描述、說明或提及的任何特征(單獨(dú)地或以任何組合)，并且反之亦然。所述發(fā)電系統(tǒng)可以提供要被供應(yīng)給公用電網(wǎng)的兩相、三相或更多相電功率信號(hào)， 所述公用電網(wǎng)還可以提供用于將兩相、三相或多相電功率信號(hào)饋入公用電網(wǎng)中的兩個(gè)連接點(diǎn)、三個(gè)連接點(diǎn)或更多個(gè)連接點(diǎn)。具體地，所述電功率信號(hào)可以是具有50 Hz與60 Hz之間的頻率的交流功率信號(hào)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置可以應(yīng)用于由所述發(fā)電系統(tǒng)提供的每個(gè)相位。必須注意，已經(jīng)參照不同的主題描述了本發(fā)明的實(shí)施例。具體地，已經(jīng)參照方法類型權(quán)利要求描述了一些實(shí)施例，而且參照設(shè)備類型權(quán)利要求描述了其他實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以上和以下描述中推斷出，除屬于一種類型的主題的特征的任何組合以外，與不同主題相關(guān)的特征之間(具體地，方法類型權(quán)利要求的特征與設(shè)備類型權(quán)利要求的特征之間)的任何組合也被認(rèn)為在本文檔中公開，除非另有聲明。從下文描述的實(shí)施例的示例中顯而易見并參照實(shí)施例的示例說明了本發(fā)明的上文限定的方面和其他方面。下文中將參照實(shí)施例的示例來更詳細(xì)地描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于這些示例。


現(xiàn)在參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明不限于這些附圖。圖1示意性地圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置的電路圖；以及圖2示意性地圖示了用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置的另一實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施例方式附圖中的圖示是示意性的。要注意，在不同的圖中，相似或相同的元素提供有相同的參考標(biāo)記或者與對(duì)應(yīng)參考標(biāo)記僅在第一個(gè)數(shù)字上不同的參考標(biāo)記。圖1示意性地圖示了用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)130的裝置100的電路圖。裝置100 (還被稱作測(cè)試裝置)包括輸入端子113，該輸入端子113用于將裝置100連接至發(fā)電系統(tǒng)130 的輸出端子131。在所示的實(shí)施例中，發(fā)電系統(tǒng)130是風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)，該風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)包括在其上安裝有轉(zhuǎn)子葉片132的轉(zhuǎn)子133，其中，轉(zhuǎn)子經(jīng)由轉(zhuǎn)子軸133來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)115。發(fā)電機(jī)115生成被供應(yīng)給變壓器114的電能，以在輸出端子131處將能量功率信號(hào)的電壓變換為適當(dāng)值。應(yīng)當(dāng)注意，以抽象的方式描繪了圖1所示的電路圖以及還有圖2所示的電路圖，而不論從發(fā)電系統(tǒng)130供應(yīng)的能量信號(hào)的不同相位如何。通常，發(fā)電系統(tǒng)130可以將兩相、三相或甚至更多相的功率信號(hào)提供給兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)輸出端子131。應(yīng)當(dāng)理解，然后，這些兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)輸出端子131連接至測(cè)試裝置100的兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)輸入端子113。 相應(yīng)地，測(cè)試裝置100可以針對(duì)每個(gè)相位具有對(duì)應(yīng)的多個(gè)互連電組件以執(zhí)行測(cè)試功能。測(cè)試裝置100還包括電網(wǎng)端子102，該電網(wǎng)端子102用于將裝置100連接至公用電網(wǎng)101。具體地，在制造場(chǎng)所或測(cè)試場(chǎng)所處，輔助電網(wǎng)可以連接至電網(wǎng)端子102，從而允許測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)130的行為和功能。在已經(jīng)測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)130之后，其可以傳輸至實(shí)際生產(chǎn)場(chǎng)所，并且然后可以(具體地，直接)連接至生產(chǎn)場(chǎng)所處的公用電網(wǎng)。在生產(chǎn)場(chǎng)所處，測(cè)試裝置 100可以或可以不連接在發(fā)電系統(tǒng)130與公用電網(wǎng)101之間。測(cè)試裝置100包括開關(guān)116、可變或固定電阻器103、可變或固定解諧線圈或電感器105、可變或固定電容器106、以及用于將測(cè)試裝置100從發(fā)電系統(tǒng)130斷開的可選主斷路器開關(guān)117，其中，組件116、103、105、106和117串聯(lián)連接在電網(wǎng)端子102與輸入端子113 之間。與可變或固定電阻器103并聯(lián)布置用于電阻器的旁路主開關(guān)104。與用于電容器的可變或固定解諧線圈或電感器105并聯(lián)布置旁路開關(guān)107，以便繞過可變或固定解諧線圈105。類似地，與可變或固定電容器106并聯(lián)地提供用于電容器106的旁路主開關(guān)107， 以便繞過電容器106。可變或固定電阻器118連接至可變或固定電阻器103與可變或固定解諧線圈105 之間的點(diǎn)，并且可變或固定電阻器118經(jīng)由開關(guān)135連接至參考點(diǎn)121和/或地，該參考點(diǎn) 121可以由開關(guān)改變或者可以在相位(以星形或三角狀)之間手動(dòng)改變?？勺兓蚬潭ň€圈或電感器119連接至可變或固定解諧線圈105與可變或固定電容器106之間的點(diǎn)，并經(jīng)由開關(guān)135連接至參考點(diǎn)122，該參考點(diǎn)122可以具體連接至參考點(diǎn) 121?？勺兓蚬潭娙萜?20經(jīng)由可選主斷路器開關(guān)117連接至輸入端子113，并經(jīng)由開關(guān)135連接至參考點(diǎn)123，該參考點(diǎn)123可以具體連接至參考點(diǎn)121。在電網(wǎng)端子102處連接的輔助電網(wǎng)101可以具有與在生產(chǎn)場(chǎng)所處的公用電網(wǎng)的預(yù)定第一阻抗不同的第二阻抗，其中，發(fā)電系統(tǒng)130應(yīng)當(dāng)安裝在該生產(chǎn)場(chǎng)所處。通過適當(dāng)選擇和設(shè)計(jì)組件103、105、106、118、119、120的電氣參數(shù)并適當(dāng)設(shè)置開關(guān)116、104、107、117、 135，可以將輸入端子113處的阻抗調(diào)整為生產(chǎn)場(chǎng)所處的公用電網(wǎng)的預(yù)定第一阻抗。利用對(duì)測(cè)試裝置100中包括的組件的特定選擇和設(shè)計(jì)，可以使用一個(gè)或多個(gè)電流和/或電壓測(cè)量系統(tǒng)136、137、138、139和140來測(cè)量發(fā)電系統(tǒng)130的電氣行為，僅圖示了測(cè)量系統(tǒng)在測(cè)試裝置100內(nèi)的示例性位置處的放置。在其他實(shí)施例中，可以在測(cè)試裝置100 的電路圖的其他位置處布置其他測(cè)量系統(tǒng)。此外，提供了控制系統(tǒng)141，該控制系統(tǒng)141用于控制開關(guān)116、104、107、117、135 的設(shè)置和具有可變電氣屬性的組件(如組件103、105、106、118、119和/或120)的設(shè)置。從而，控制系統(tǒng)141被適配成將輸入端子113處的阻抗調(diào)整為期望(復(fù)數(shù))值，具體地包括預(yù)定實(shí)部和預(yù)定虛部。在設(shè)置測(cè)試裝置100中包括的開關(guān)并控制測(cè)試裝置100內(nèi)的電組件的參數(shù)值之后，對(duì)測(cè)試裝置100內(nèi)的不同點(diǎn)處的電流和/或電壓進(jìn)行測(cè)量，以確定發(fā)電系統(tǒng)130 是否滿足預(yù)定準(zhǔn)則或局部調(diào)節(jié)。圖2示意性地圖示了用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置的另一實(shí)施例的電路圖。作為子系統(tǒng)，測(cè)試裝置200包括如圖1所示的測(cè)試系統(tǒng)100，該測(cè)試系統(tǒng)100還被稱作電網(wǎng)參數(shù)測(cè)試單元。此外，用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)230的裝置200包括低電壓穿越(LVRT)單元M3，該低電壓穿越(LVRT)單元243連接在輸入端子213與電網(wǎng)參數(shù)測(cè)試單元100之間。提供了 LVRT 單元M3，其用于模擬輸入端子213處的電壓降，以便響應(yīng)于該電壓降而測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)230的行為。為了對(duì)電壓(還被稱作低電壓穿越)進(jìn)行模擬，單元243包括短路可變或固定阻抗或電感器210，該短路可變或固定阻抗或電感器210經(jīng)由短路主開關(guān)211連接至短路參考點(diǎn)212和/或地，該短路參考點(diǎn)212可以被開關(guān)改變或者在相位(以星形或三角狀)之間手動(dòng)改變。具體地，控制系統(tǒng)241可以控制(經(jīng)由未圖示的控制線路)短路主開關(guān)211以通過閉合開關(guān)211來實(shí)現(xiàn)電壓降持續(xù)短的時(shí)間段。此外，控制系統(tǒng)241還可以控制開關(guān)209、217 以及可變或固定串聯(lián)阻抗或電感器208和短路可變或固定阻抗或電感器210的電氣參數(shù)。 可變或固定串聯(lián)阻抗或電感器208連接在輸入端子213與電網(wǎng)參數(shù)測(cè)試單元100之間，以便限制向電網(wǎng)參數(shù)測(cè)試單元的電壓降并限制向電網(wǎng)201的電壓降。通過將低電壓穿越單元 243包括在測(cè)試裝置200中，可以改進(jìn)對(duì)發(fā)電系統(tǒng)(具體地，風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng))進(jìn)行的測(cè)試。具體地，可能需要針對(duì)發(fā)電單元的局部調(diào)節(jié)以便在電網(wǎng)101或201中發(fā)生故障期間測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的行為。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，通過使發(fā)電系統(tǒng)130或230服從與生產(chǎn)場(chǎng)所處的值相對(duì)應(yīng)的實(shí)際公用電網(wǎng)參數(shù)(電網(wǎng)阻抗-電阻、電容率和電容量)，在制造場(chǎng)所或測(cè)試場(chǎng)所處測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)130或230。具體地，測(cè)試裝置100、200包括一個(gè)或多個(gè)線圈、一個(gè)或多個(gè)電容器和/或電阻。從而，線圈可以用作短路和縱長阻抗。電容器和/或電阻可以以三角狀或星形連接的方式串聯(lián)或并聯(lián)連接至縱長阻抗或短路阻抗。這樣，有可能改變所有可能的電網(wǎng)參數(shù)(電網(wǎng)阻抗)，使得有可能在與所規(guī)劃的/現(xiàn)有的發(fā)電廠場(chǎng)所(還被稱作生產(chǎn)場(chǎng)所)處相同的條件下執(zhí)行測(cè)量。應(yīng)當(dāng)注意，術(shù)語“包括”并不排除其他元件或步驟，并且“一”或“一個(gè)”并不排除多個(gè)。此外，可以將與不同實(shí)施例相關(guān)聯(lián)地描述的元件進(jìn)行組合。還應(yīng)當(dāng)注意，權(quán)利要求中的參考標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.用于測(cè)試應(yīng)當(dāng)與具有預(yù)定第一阻抗的公用電網(wǎng)相連接的發(fā)電系統(tǒng)的裝置，所述發(fā)電系統(tǒng)具體為風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)，所述裝置包括 輸入端子(113、213)，其用于將所述裝置連接至所述發(fā)電系統(tǒng)(130、230)的輸出端子(131、231)； 電網(wǎng)端子(102、202)，其用于將所述裝置連接至所述公用電網(wǎng)(101、201)；以及 電氣調(diào)整系統(tǒng)(100)，其連接在所述輸入端子與所述電網(wǎng)端子之間，其中，當(dāng)具有與所述第一阻抗不同的第二阻抗的輔助電網(wǎng)被連接在所述電網(wǎng)端子處時(shí)，所述電氣調(diào)整系統(tǒng)被適配成將所述輸入端子處的阻抗調(diào)整為所述預(yù)定第一阻抗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述電氣調(diào)整系統(tǒng)包括從電容器、電阻器、電感器和開關(guān)中選擇的組件(103、105、106、118、119、120、104、107、1；35、117)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述電氣調(diào)整系統(tǒng)包括并聯(lián)連接至所述組件的旁路開關(guān)(104、107)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其中，所述組件連接至參考點(diǎn)(121、122、123)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述電氣調(diào)整系統(tǒng)包括參考點(diǎn)開關(guān)(135)，經(jīng)由所述參考點(diǎn)開關(guān)(135)將所述組件連接至所述參考點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中的一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述電氣調(diào)整系統(tǒng)包括從電容器、 電阻器、電感器和開關(guān)中選擇的至少一個(gè)其他組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述至少一個(gè)其他組件與所述組件串聯(lián)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其中，電氣調(diào)整系統(tǒng)包括并聯(lián)連接至所述至少一個(gè)其他組件的其他旁路開關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中的一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述至少一個(gè)其他組件連接至其他參考點(diǎn)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的裝置，還包括 電流測(cè)量系統(tǒng)(136-140)，其用于測(cè)量所述輸入端子處和/或所述電網(wǎng)端子處的電流。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的裝置，還包括 電壓測(cè)量系統(tǒng)(136-140)，其用于測(cè)量固定電勢(shì)點(diǎn)與所述輸入端子之間的電壓和/ 或用于測(cè)量所述固定電勢(shì)點(diǎn)與所述電網(wǎng)端子之間的電壓。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的裝置，還包括 第一線圈(210)，其至少暫時(shí)能夠連接在所述輸入端子與第一線圈參考點(diǎn)之間。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的裝置，還包括 第二線圈(208)，其至少暫時(shí)能夠連接在所述輸入端子與所述電網(wǎng)端子之間。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述第二線圈能夠連接在所述輸入端子與中間節(jié)點(diǎn)(244)之間，并且，所述電氣調(diào)整系統(tǒng)(100)連接在所述中間節(jié)點(diǎn)與所述電網(wǎng)端子之間。
15.用于測(cè)試被連接至具有預(yù)定第一阻抗的公用電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)的方法，所述發(fā)電系統(tǒng)具體為風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)，所述方法包括 經(jīng)由輸入端子(113、213)將所述裝置連接至所述發(fā)電系統(tǒng)(130、230)的輸出端子 (131,231)； 經(jīng)由電網(wǎng)端子(102、202)將所述裝置連接至具有與第一阻抗不同的第二阻抗的輔助電網(wǎng)(101、201)；以及 使用連接在所述輸入端子與所述電網(wǎng)端子之間的電氣調(diào)整系統(tǒng)，將所述輸入端子處的阻抗調(diào)整為所述預(yù)定第一阻抗。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置和方法。描述了一種用于測(cè)試發(fā)電系統(tǒng)的裝置，所述發(fā)電系統(tǒng)具體為風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)連接至具有預(yù)定第一阻抗的公用電網(wǎng)，所述裝置包括輸入端子(113、213)，其用于將所述裝置連接至發(fā)電系統(tǒng)(130、230)的輸出端子(131、231)；電網(wǎng)端子(102、202)，其用于將所述裝置連接至所述公用電網(wǎng)(101、201)；以及電氣調(diào)整系統(tǒng)(100)，其連接在所述輸入端子與所述電網(wǎng)端子之間，其中，當(dāng)具有與第一阻抗不同的第二阻抗的輔助電網(wǎng)連接在所述電網(wǎng)端子處時(shí)，所述電氣調(diào)整系統(tǒng)被適配成將所述輸入端子處的阻抗調(diào)整為所述預(yù)定第一阻抗。還描述了對(duì)應(yīng)的方法。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102565571SQ20111039508
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者S.武爾夫, T.德雷耶 申請(qǐng)人:西門子公司