CN105223511B - 一种用于风储接入***的测试方法 - Google Patents
一种用于风储接入***的测试方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于风储接入***的测试方法，通过对风储接入***进行二次***测试、储能子***测试及后台联调测试，验证风储接入***的储能电池本体是否正常运行、验证风储接入***能否对电池进行充放电、可对电网输出无功等基本功能，并验证风储接入***在运行过程中的相关技术性指标等。本发明能够有效地对风储接入***进行全面的测试，为风储接入***的正常工作提供技术保障。
Description
技术领域
本发明涉及风电场储能接入应用技术，具体涉及一种用于风储接入***的测试方法。
背景技术
围绕大型风电场储能接入应用技术研究与集成示范进行研究和探索，通过应用技术研究，设计风储***的集成方案及示范工程的建设方案，完善风储***的技术标准体系，为今后国内开展大型风储电站的建设、规划和设计提供技术支撑和商业化运营模式示范，为相关技术的应用及推广积累有效的技术经验以及实用数据，积极推动新能源产业的健康有序发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于风储接入***的测试方法，通过对风储接入***进行二次***测试、储能子***测试及后台联调测试，验证风储接入***的储能电池本体是否正常运行、验证风储接入***能否对电池进行充放电、可对电网输出无功等基本功能，并验证风储接入***在运行过程中的相关技术性指标等。本发明能够有效地对风储接入***进行全面的测试，为风储接入***的正常工作提供技术保障。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种用于风储接入***的测试方法，风储接入***包含：过程控制***，及分别与所述过程控制***连接的储能电池、电池管理***、后台检测***及变压器；在所述过程控制***与所述变压器之间设有第一断路器，在所述过程控制***与所述储能电池之间设有第二断路器；
该测试方法包含：
S1，对风储接入***进行二次***测试；
S2，对所述风储接入***进行储能子***测试；
S3，对所述风储接入***进行后台联调测试。
如权利要求1所述的用于风储接入***的测试方法，所述步骤S1包含：
S1.1，过程控制***与电池管理***进行通讯测试；
S1.2，变压器保护测试；
S1.3，所述过程控制***在集装箱内的烟感保护测试；
S1.4，所述电池管理***在集装箱内的烟感、水感保护测试。
优选地，所述步骤S2包含：
S2.1，对所述风储接入***的并网充放电功能测试；
S2.2，对所述风储接入***在额定功率下的充放电转换时间测试；
S2.3，对所述风储接入***在额定功率下的输出电流总谐波畸变率测试；
S2.4，对所述风储接入***有功功率受控出力精度测试；
S2.5，对所述风储接入***无功功率受控出力精度测试；
S2.6，对所述风储接入***的转换效率进行测试；
S2.7，对所述风储接入***的直流侧显示精度测试；
S2.8，对所述风储接入***的交流侧显示精度测试；
S2.9，对所述风储接入***是否具备满充满放保护功能进行测试。
优选地，在所述步骤S2.3中包含：
在所述步骤S2.3中，所述风储接入***在额定功率下的输出电流总谐波畸变率测试时，确保所述变压器的输入端输入电压正常的情况下，闭合所述第一断路器，启动所述过程控制***，每升高100Kw，设置该过程控制***的有功功率值，当功率值达到额定值时，记录外部功率记录仪上的谐波电流值；
当外部功率记录仪上显示的谐波电流值小于等于电流谐波总畸变率阈值时，所述风储接入***符合连入电网的要求。
优选地，所述步骤S2.4-S2.10采用储能子***测试装置进行测试，所述储能子***测试装置设置在所述风储接入***中，该储能子***测试装置包含：
示波器，所述示波器电压探头设置在所述过程控制***的交流滤波电容上；
交流钳表，所述交流钳表的两个探头均设置在所述第一断路器的同一相线上；
电能质量分析仪，所述电能质量分析仪的两个探头分别设置在所述第二断路器的两输入端上。
优选地，在所述步骤S2.4-S2.9中包含：
在所述步骤S2.4中，设置所述过程控制***的有功功率设定值，从所述电能质量分析仪上读取稳定后的功率值，每升高50Kw，所述电能质量分析仪获取依次测量的功率值，计算出所述的受控出力精度；当所获取的有功功率受控出力精度<2.5％时，达到测试标准；
在所述步骤S2.5中，设置所述过程控制***的无功功率设定值，从所述电能质量分析仪上读取稳定后的功率值，所述过程控制***每升高50Kw，所述电能质量分析仪获取依次测量的功率值，计算出所述的受控出力精度；当所获取的无功功率受控出力精度<2.5％时，达到测试标准；
在所述步骤S2.6中，所述过程控制***每升高50Kw，所述电能质量分析仪分别测试对应测试点的功率，并从该电能质量分析仪上读取转换效率值，其中最大的转换效率值即为该风储接入***的最大效率；
在所述步骤S2.7中，所述过程控制***每升高50Kw，判断该过程控制***上显示的所述储能电池的电流、电压与所述示波器上显示的数值是否一致，并计算电流误差、电压误差；当电流精度误差≤2％、电压精度误差≤1％时，达到测试标准；
在所述步骤S2.8中，所述过程控制***每升高50Kw，判断该过程控制***上显示的所述变压器侧的电流、电压与所述示波器上显示的数值是否一致，并计算电流误差、电压误差；当电流精度误差≤2％、电压精度误差≤1％时，达到测试标准；
在所述步骤S2.9中，所述过程控制***控制所述储能电池充电至充满保护时，该过程控制***静止1小时后，该过程控制***控制所述储能电池放电至放空保护，当能够实现上述功能时，判断所述风储接入***具有满充满放保护功能。
优选地，所述步骤S3包含：
S3.1，检测所述过程控制***与后台检测***是否能够正常通讯；
S3.2，检测所述过程控制***是否能够执行所述后台检测***发出的控制指令；
S3.3，检测所述过程控制***是否能够执行所述后台检测***发出的充放电控制指令；
S3.4，检测所述风储接入***的顺序控制功能是否正常；
S3.5，检测所述风储接入***的能量管理功能是否正常；
S3.6，检测所述风储接入***的协调控制功能是否正常。
优选地，在所述步骤S3.3-S3.5中包含：
在所述步骤S3.3中，所述过程控制***每升高50Kw，通过所述后台检测***所述过程控制***上传的有功功率遥测信息；
在所述步骤S3.4中，首先将当前所述储能电池的状态设置为满足顺序控制的可执行状态；其次执行顺序控制时需要持续观察所述后台检测***，并查看、记录设备或线路的电压/电流波形，以便在发生由于电压/电流频率波动造成的失败/故障时查溯；
在所述步骤S3.5中，测试电网的总交换有功功率、风电***总有功功率、储能电池的总有功功率。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明公开的一种用于风储接入***的测试方法，通过对风储接入***进行二次***测试、储能子***测试及后台联调测试，验证风储接入***的储能电池本体是否正常运行、验证风储接入***能否对电池进行充放电、可对电网输出无功等基本功能，并验证风储接入***在运行过程中的相关技术性指标等。本发明能够有效地对风储接入***进行全面的测试，为风储接入***的正常工作提供技术保障，确保在实际使用中，风储能接入***的各项运行指标达到正常水平，同时提高了风储能接入***的工作安全性。
附图说明
图1为本发明一种用于风储接入***的测试方法的整体流程示意图。
图2为本发明一种用于风储接入***的测试方法的风储接入***整体结构图。
图3为本发明一种用于风储接入***的测试方法的实施例示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图2所示，风储接入***包含：过程控制***1，及分别与过程控制***1连接的储能电池3、电池管理***2、后台检测***5及变压器4；在过程控制***1与变压器4之间设有第一断路器10，在过程控制***1与储能电池3之间设有第二断路器20。
如图1所示，一种用于风储接入***的测试方法，该测试方法包含：
S1，对风储接入***进行二次***测试。该步骤S1包含：
S1.1，过程控制***1与电池管理***2进行通讯测试。
步骤S1.1的测试目的是检测过程控制***1与电池管理***2的通讯是否正常。本实施例中，过程控制***1与电池管理***2采用CAN2.0通讯协议，过程控制***1的人机界面能够正常显示电池管理***2的信息，并且确保信息显示准确。当电池管理***2发生故障时，过程控制***1能够正确对电池管理***2进行保护及告警。
S1.2，变压器4保护测试。
本项测试的目的是检验在变压器4发生故障时，过程控制***1是否能够正确发出故障告警。本实施例中，在变压器4侧模拟变压器超温跳闸告警、变压器高温告警信息，并在过程控制***1的人机界面中查看是否显示故障报警。本测试的目的是，在模拟变压器4故障后，过程控制***1能正常显示变压器故障信息。
S1.3，过程控制***1在集装箱内的烟感保护测试。
本项测试的目的是检测在集装箱内部发生烟感报警时，过程控制***1是否能够正确发出故障告警。本实施例中，模拟烟感故障，从而检测过程控制***1是否能够正常显示烟感告警信息。
S1.4，电池管理***2在集装箱内的烟感、水感保护测试。
本项测试的目的是在集装箱内发生烟感、水感报警时，电池管理***2能否正确发出故障告警。本实施例中，在集装箱内模拟烟感、水感故障信息，在电池管理***2的人机界面中查看是否显示故障报警信息。
S2，对风储接入***进行储能子***测试。该步骤S2包含：
S2.1，对风储接入***的并网充放电功能测试。
本测试的目的是检测储能电池3并网充放电功能。
S2.2，对风储接入***在额定功率下的充放电转换时间测试。
本测试的目的是检测储能电池3额定功率下充放电转换时间。要求充放电的转换时间需要小于200ms。
S2.3，对风储接入***在额定功率下的输出电流总谐波畸变率测试。在步骤S2.3中包含：风储接入***在额定功率下的输出电流总谐波畸变率测试时，确保变压器4的输入端输入电压正常的情况下，闭合第一断路器10，启动过程控制***1，每升高100Kw，设置该过程控制***1的有功功率值，当功率值达到额定值时，记录外部功率记录仪上的谐波电流值。
当外部功率记录仪上显示的谐波电流值小于等于电流谐波总畸变率阈值时，风储接入***符合连入电网的要求。
S2.4，对风储接入***有功功率受控出力精度测试。
在步骤S2.4中，设置过程控制***1的有功功率设定值，从电能质量分析仪上读取稳定后的功率值，每升高50Kw，电能质量分析仪获取依次测量的功率值，计算出的受控出力精度；当所获取的有功功率受控出力精度<2.5％时，达到测试标准。
S2.5，对风储接入***无功功率受控出力精度测试。
在步骤S2.5中，设置过程控制***1的无功功率设定值，从电能质量分析仪上读取稳定后的功率值，过程控制***1每升高50Kw，电能质量分析仪获取依次测量的功率值，计算出的受控出力精度；当所获取的无功功率受控出力精度<2.5％时，达到测试标准。
S2.6，对风储接入***的转换效率进行测试。
在步骤S2.6中，过程控制***1每升高50Kw，电能质量分析仪分别测试对应测试点的功率，并从该电能质量分析仪上读取转换效率值，其中最大的转换效率值即为该风储接入***的最大效率。
S2.7，对风储接入***的直流侧显示精度测试。
在步骤S2.7中，过程控制***1每升高50Kw，判断该过程控制***1上显示的储能电池3的电流、电压与示波器上显示的数值是否一致，并计算电流误差、电压误差；当电流精度误差≤2％、电压精度误差≤1％时，达到测试标准。
S2.8，对风储接入***的交流侧显示精度测试。
在步骤S2.8中，过程控制***1每升高50Kw，判断该过程控制***1上显示的变压器4侧的电流、电压与示波器上显示的数值是否一致，并计算电流误差、电压误差；当电流精度误差≤2％、电压精度误差≤1％时，达到测试标准。
S2.9，对风储接入***是否具备满充满放保护功能进行测试。
在步骤S2.9中，过程控制***1控制储能电池3充电至充满保护时，该过程控制***1静止1小时后，该过程控制***1控制储能电池3放电至放空保护，当能够实现上述功能时，判断风储接入***具有满充满放保护功能。
如图3所示，步骤S2.4-S2.9采用储能子***测试装置进行测试，储能子***测试装置设置在风储接入***中，该储能子***测试装置包含：示波器30、交流钳表40及电能质量分析仪50。
示波器30的电压探头设置在过程控制***1的交流滤波电容上；交流钳表40的两个探头均设置在第一断路器10的同一相线上；电能质量分析仪50的两个探头分别设置在第二断路器20的两输入端上。
S3，对风储接入***进行后台联调测试。
该步骤S3包含：
S3.1，检测过程控制***1与后台检测***5是否能够正常通讯。
本实施例中，采用网线将多个过程控制***1分别与后台检测***5连接，根据约定配置IP地址，分别通过后台检测***5与过程控制***1的人机界面查看通讯报文。
S3.2，检测过程控制***1是否能够执行后台检测***5发出的控制指令。
本实施例中，查看后台检测***5中过程控制***1的远程控制面板，依次输入有功功率给定值、无功功率给定值，并确认执行；最终查看各个过程控制***1的实际运行状况。
S3.3，检测过程控制***1是否能够执行后台检测***5发出的充放电控制指令。在步骤S3.3中，过程控制***1每升高50Kw，通过后台检测***5过程控制***1上传的有功功率遥测信息。
S3.4，检测风储接入***的顺序控制功能是否正常。在步骤S3.4中，首先将当前储能电池3的状态设置为满足顺序控制的可执行状态；其次执行顺序控制时需要持续观察后台检测***5，并查看、记录设备或线路的电压/电流波形，以便在发生由于电压/电流频率波动造成的失败/故障时查溯。
本测试要求风储接入***支持顺序控制的执行、暂停、单步、终止、超时/失败、重试等各种功能。
S3.5，检测风储接入***的能量管理功能是否正常。在步骤S3.5中，测试电网的总交换有功功率、风电***总有功功率、储能电池3的总有功功率。
S3.6，检测风储接入***的协调控制功能是否正常。
本测试要求达到的测试结果为：能够设置并下发风储接入***的总有功输出功率，并根据各储能设备的SOC(State of Charge，荷电状态值)按比例下发。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (4)
1.一种用于风储接入***的测试方法，风储接入***包含：过程控制***，及分别与所述过程控制***连接的储能电池、电池管理***、后台检测***及变压器；在所述过程控制***与所述变压器之间设有第一断路器，在所述过程控制***与所述储能电池之间设有第二断路器；
其特征在于，该测试方法包含：
S1，对风储接入***进行二次***测试；
S2，对所述风储接入***进行储能子***测试；
S3，对所述风储接入***进行后台联调测试；
所述步骤S2包含：
S2.1，对所述风储接入***的并网充放电功能测试；
S2.2，对所述风储接入***在额定功率下的充放电转换时间测试；
S2.3，对所述风储接入***在额定功率下的输出电流总谐波畸变率测试；
S2.4，对所述风储接入***有功功率受控出力精度测试；
S2.5，对所述风储接入***无功功率受控出力精度测试；
S2.6，对所述风储接入***的转换效率进行测试；
S2.7，对所述风储接入***的直流侧显示精度测试；
S2.8，对所述风储接入***的交流侧显示精度测试；
S2.9，对所述风储接入***是否具备满充满放保护功能进行测试；
所述步骤S2.4-S2.10采用储能子***测试装置进行测试，所述储能子***测试装置设置在所述风储接入***中，该储能子***测试装置包含：
示波器，所述示波器电压探头设置在所述过程控制***的交流滤波电容上；
交流钳表，所述交流钳表的两个探头均设置在所述第一断路器的同一相线上；
电能质量分析仪，所述电能质量分析仪的两个探头分别设置在所述第二断路器的两输入端上；
在所述步骤S2.3中，所述风储接入***在额定功率下的输出电流总谐波畸变率测试时，确保所述变压器的输入端输入电压正常的情况下，闭合所述第一断路器，启动所述过程控制***，每升高100Kw，设置该过程控制***的有功功率值，当功率值达到额定值时，记录外部功率记录仪上的谐波电流值；
当外部功率记录仪上显示的谐波电流值小于等于电流谐波总畸变率阈值时，所述风储接入***符合连入电网的要求；
在所述步骤S2.4中，设置所述过程控制***的有功功率设定值，从电能质量分析仪上读取稳定后的功率值，每升高50Kw，电能质量分析仪获取依次测量的功率值，计算出所述的受控出力精度；当所获取的有功功率受控出力精度<2.5％时，达到测试标准；
在所述步骤S2.5中，设置所述过程控制***的无功功率设定值，从电能质量分析仪上读取稳定后的功率值，所述过程控制***每升高50Kw，电能质量分析仪获取依次测量的功率值，计算出所述的受控出力精度；当所获取的无功功率受控出力精度<2.5％时，达到测试标准；
在所述步骤S2.6中，所述过程控制***每升高50Kw，电能质量分析仪分别测试对应测试点的功率，并从该电能质量分析仪上读取转换效率值，其中最大的转换效率值即为该风储接入***的最大效率；
在所述步骤S2.7中，所述过程控制***每升高50Kw，判断该过程控制***上显示的所述储能电池的电流、电压与所述示波器上显示的数值是否一致，并计算电流误差、电压误差；当电流精度误差≤2％、电压精度误差≤1％时，达到测试标准；
在所述步骤S2.8中，所述过程控制***每升高50Kw，判断该过程控制***上显示的所述变压器侧的电流、电压与所述示波器上显示的数值是否一致，并计算电流误差、电压误差；当电流精度误差≤2％、电压精度误差≤1％时，达到测试标准；
在所述步骤S2.9中，所述过程控制***控制所述储能电池充电至充满保护时，该过程控制***静止1小时后，该过程控制***控制所述储能电池放电至放空保护，当能够实现上述功能时，判断所述风储接入***具有满充满放保护功能。
2.如权利要求1所述的用于风储接入***的测试方法，其特征在于，所述步骤S1包含：
S1.1，过程控制***与电池管理***进行通讯测试；
S1.2，变压器保护测试；
S1.3，所述过程控制***在集装箱内的烟感保护测试；
S1.4，所述电池管理***在集装箱内的烟感、水感保护测试。
3.如权利要求1所述的用于风储接入***的测试方法，其特征在于，所述步骤S3包含：
S3.1，检测所述过程控制***与后台检测***是否能够正常通讯；
S3.2，检测所述过程控制***是否能够执行所述后台检测***发出的控制指令；
S3.3，检测所述过程控制***是否能够执行所述后台检测***发出的充放电控制指令；
S3.4，检测所述风储接入***的顺序控制功能是否正常；
S3.5，检测所述风储接入***的能量管理功能是否正常；
S3.6，检测所述风储接入***的协调控制功能是否正常。
4.如权利要求1所述的用于风储接入***的测试方法，其特征在于，在所述步骤S3.3-S3.5中包含：
在所述步骤S3.3中，所述过程控制***每升高50Kw，通过所述后台检测***所述过程控制***上传的有功功率遥测信息；
在所述步骤S3.4中，首先将当前所述储能电池的状态设置为满足顺序控制的可执行状态；其次执行顺序控制时需要持续观察所述后台检测***，并查看、记录设备或线路的电压/电流波形，以便在发生由于电压/电流频率波动造成的失败/故障时查溯；
在所述步骤S3.5中，测试电网的总交换有功功率、风电***总有功功率、储能电池的总有功功率。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |