一种基于磁控电抗器(mcr)的电压暂降发生装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及的是一种新能源分布式发电并网技术领域的电压暂降试验装置， 特别是一种基于磁控电抗器（MCR)的电压暂降发生装置。
【背景技术】
[0002] 当前光伏发电已成为太阳能资源开发利用的重要形式，其中大型光伏电站的接 入，将对电网的安全稳定运行产生深刻影响，特别是在电网故障时光伏电站的突然脱网会 进一步恶化电网运行状态，带来更加严重的后果。
[0003] 2010年底，国家电网公司出台的《光伏电站接入电网技术规定》明确指出，"光伏 电站应具备一定的耐受电压异常的能力，避免在电网电压异常时脱离，引起电网电源的损 失"。
[0004] 因此，在电网故障的状况下，为了光伏电站不会突然脱网，进一步恶化电网的运行 状态，需要一种能够测试出其低电压穿越能力的装置；然而，现有技术中还没有相关的研宄 方案。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是提供一种基于MCR的电网电压暂降发生装置，可以模拟电网 故障时电网电压暂降的状态，来准确的测试出光伏电站并网时的低电压穿越能力。
[0006] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007] 一种基于MCR的电网电压暂降发生装置，该装置包括：固定电抗器、磁控电抗器 MRC、光伏电站与控制系统；
[0008] 其中，所述磁控电抗器与所述光伏电站并联后与所述固定电抗器串联接入已知电 压等级电源的母线；所述控制系统的一端连接在光伏电站进线口处，另一端与所述磁控电 抗器相连。
[0009] 进一步的，所述磁控电抗器包括相互连接的电抗器绕组和整流电路；
[0010] 所述电抗器绕组包括两个铁芯，每个铁芯上均设有上下两组线圈，其中一个铁芯 中的上下两组线圈记为线圈L a与线圈Lc，另一个铁芯中的上下两组线圈记为线圈Lb与线圈 Ld;
[0011] 其中，线圈1^的出线端和线圈Ld的进线端相连，线圈Lb的出线端和线圈L c的进线 端相连，同一个铁芯的上下两个线圈之间还设有晶闸管VT1、VT2 ;不同铁芯的上下两个线 圈交叉连接后，在其交叉端点上横跨设置有续流二极管。
[0012] 由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，通过利用控制系统实时检测进线 电压，然后控制所述磁控电抗器的电抗值使得光伏电站的进线电压值在系统标称电压的 10%~90%之间变化，来模拟电网故障时电网电压暂降；该方案基于磁控电抗器实现，因 此电抗器的电感值可以做到连续无级可调，可以更精确的测试出光伏电站并网的低电压穿 越能力。
【附图说明】
[0013] 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要 使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施 例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图 获得其他附图。
[0014] 图1为本实用新型实施例提供的一种基于MCR的电网电压暂降发生装置的结构示 意图；
[0015] 图2为本实用新型实施例提供的磁控电抗器的结构示意图；
[0016] 图3为本实用新型实施例提供的确定电网电压暂降发生装置中电抗器参数及进 行电网故障模拟的流程图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实 施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0018] 图1为本实用新型实施例提供的一种基于MCR的电网电压暂降发生装置的结构示 意图。如图1所示，该装置主要包括：固定电抗器L1、磁控电抗器（MCR) L2、光伏电站与控制 系统。
[0019] 其中，所述磁控电抗器与所述光伏电站并联后与所述固定电抗器串联接入已知电 压等级电源的母线；所述已知电压等级电源的电压记为U n;所述控制系统的一端连接在光 伏电站进线口处，另一端与所述磁控电抗器相连。
[0020] 该装置中还可以包括三个断路器K1、K2、K3,在电源未供电前，断路器K1、K2、K3均 处于分闸状态，该电源供电后，Κ2闭合，Kl和Κ3断开，为光伏电站旁路供电。
[0021] 本实用新型实施例中，为了测试光伏电站并网时的低压穿越能力，因而将断路器 Kl和Κ3闭合，Κ2断开。此时，由控制系统实时检测光伏电站进线口处（如图1中的测试 点）的电压值，并以此控制所述磁控电抗器的电抗值使得光伏电站的进线电压值在所述U n 的10%~90%之间变化，来模拟电网故障时电网电压暂降，以此来准确的测试光伏电站并 网的低电压穿越能力。
[0022] 由于固定电抗器在本装置中最高要承受90%的额定电压，所以应该选择额定电压 较高的并联电抗器，并联电抗器的基本特征和参数可见国标《电抗器》（GB 10229)。在本实 施例中，所述固定电抗器的额定电压与所述已知电压等级电源的电压相同，其电感值预设 为L，则流过所述固定电抗器每相的额定电流为：
[0024] 其中，f为系统频率。
[0025] 为了使光伏电站的进线电压在额定电压（Un)的10%~90%之间变化，则磁控电 抗器分得的电压应能够在10%~90%之间变化，所以磁控电抗器的电感值应该在
之间；同时，设所述磁控电抗器的额定电压与所述已知电压等级电源的电压相同，则流过所 述磁控电抗器每相的最大允许电流为：
[0027] 其中，L为固定电抗器的电感值；
[0028] 当磁控电抗器为j/j时，此时流过磁控电抗器的电流最大，表示为：
[0030] 其中，Ls为系统阻抗，其计算公式为：
，Sd为该母线的短路容量。
[0031] 本实用新型实施例中，固定电抗器的额定电流和磁控电抗的最大允许电流都应该 大于1_，如果任何一个电抗器的额定电流小于此最大电流，则应该重新设置固定电抗器的 电感值L。
[0032] 当确定好固定电抗器和磁控电抗器的参数时，可计算光伏并网点（如图1中的光 伏并网点）的最小短路容量，表示为：
[0034] 其中，L为固定电抗器的电感值，Ls为系统阻抗；
[0035] 由于光伏电站并网时会导致进线电压值不稳定，因此，光伏电站容量比光伏并网 点的最小短路容量小10倍以上，以尽量减小光伏电站并网对进线电压的影响。
[0036] 另外，本实用新型实施例的上述方案是基于磁控电抗器来实现的，磁控电抗器接 线简单，电抗值可以做到连续无级可调。因此可以更精确的测试出光伏电站并网的低电压 穿越能力