测试系统主要用于风电场或者风电机组电能质量测试，测试系统完全满足IEC 61400-21、GB/T 19963标准。测试系统以高精度数据采集设备为硬件平台，自主开发了风电机组电能质量采集分析软件和风电场电能质量采集分析软件。 测试系统可根据标准要求按功率区间，风速区间统计采集的有效数据个数，剔除采集过程中不满足标准测试条件的无效数据，方便实时查看测试进行情况，判断测试是否完成。 计算标准要求的各项参数指标，自动生成标准要求格式的报表。

技术标准

GB/T 20320-2013   风力发电机组 电能质量测量和评估方法

GB/T 19963-2021   风电场接入电力系统技术规定

NB/T 31078-2022   风电场并网性能评价方法

NB/T 31005-2022   风电场电能质量测试方法

风电测量特殊性

• 测量信号：三相电压、三相电流、风速

• 测量周期：按照功率区间、风速区间划分

• 测量参数：需计算闪变系数、功率变化率、切换操作等特殊参数

• 计算方法：谐波、间谐波、高频分量计算要求采用分组方式

• Pst等参数按照虚拟电网计算

• 数据筛选：根据标准要求剔除测试中无效的测试数据

• 数据容量：标准要求保存测试原始信号数据

现有测试手段

FLUKE 1760：

常规电能质量测试设备无法满足风电机组的测试要求。

DS-SIRIUS-HS：

DEWESoft软件无法满足测试要求

对于风电场测试缺少相应的测试软件

对于风电机组测试使用GL开发的采集和分析软件，但该软件只能在DEWESoft 6.X系列版本嵌套使用，无法兼容更高版本。不支持离线计算。

系统方案

基于风电电能质量测试系统的特殊性，我们采用DS-SIRIUS-HS数据采集仪为硬件平台，在此基础上开发了专用于风电机组或风电场的电能质量测试软件。系统主要有以下几部分构成：

• 高速数据采集模块

• 高性能工控机

• 风电场电能质量数据采集和分析软件

• 风电机组电能质量数据采集和分析软件

系统特点

• 模块化设计，体积小巧，可采集任意物理量型号

• 开发了用于风电测试的采集和分析程序，不受DEWESoft软件限制，自动数据分析且生成报表

• 在线剔除无效数据

• 在线统计各个10%功率区间采集有效数据个数

• 在线统计各个10%风速区间采集有效数据个数

• 基于基波正序、负序、零序计算功率

• 采用子组方式计算谐波、间谐波和高频分量

• 采用虚拟电网计算闪变、闪变系数、电压阶跃系数、闪变切换系数

测量参数

特征参数

风电机组

风电场

电能质量

√

√

功率控制

√

√

电网适应性

√

验证

高/低电压穿越

√

验证

快频测试

×

√

配置及技术参数

数据采集装置DS-SIRUIS-HS

电流传感器DS-FLEX-*

（风电机组测试）

电流传感器DS-CLAMP-5AC

（风电场测试）

高压通道数量

4

量程

3000/6000/10000A

量程

5Arms

高压通道量程

±1600V ~ ±20V

精度

≤1%

精度

0.2%（45-65Hz）

低压通道数量

4

输出

1V

变比

50mV/5A

高压通道量程

±100V ~ ±50mV

线性度

0.1%（45-65Hz）

线性度

0.1%（45-65Hz）

通道精度

0.05%

角差

2°（45-65Hz）

角差

2°（45-65Hz）

分辨率

16位

带宽

10Hz—10kHz

带宽

40Hz—5kHz

采样频率

1M

线圈长度

45/80/100cm

开口尺寸

Φ24mm

采集分析软件