并网光伏电站低电压穿越能力检测技术
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上 的无 功 电流 。
———＿ ＿ 、
厂—————
谯
ｎ ＿ 舯 ｎ舯 ０ ． ∞
，
ｎ 种 ∞
霄
御娜
ｌ ｏ ｏ ｌ １ ０ ｌ
—
—
一
Ｏ ｎ Ｉ Ｏ７ ０ 舯
． — —
０９ Ｏ ｌ ∞ Ｉ ｌ Ｏ ｌ ∞
２ 低 电压 穿越能 力的仿 真检 测
ｉ ： ＝
过大。
＝ ０ ． ４ ６ ｉ
嚣 管＿
（ １ ）
善
控 制 最 大 无 功 电 流在 这 个 范 围 内 ， 即 能 有 效 保 证 电流 不 ，臻 吨 吨 ２ ． ２ 仿 真检 测 该平 台低 电压 穿越 能 力
ｍ 舯 鼬。 舯瑚舯
发 出 了 一套 具 备实 际 意 义 的检 测 平 台 ， 然 而 ，实践 表 明 ， 要 实
１ 并 网光 伏 电站 低 电压 穿越 的意义及 要 求
１ ． １ 并 网光 伏 电站低 电压 穿越 的意义 随着 光 伏 技术 的 飞 跃发 展 ， 光 伏 电站 在 电网 系统 中的 渗透 率越 来 越 大 ，占有 的供 电份 额 也 越来 越 多 。而 我 们知 道 ， 光伏 发 电系 统 的 跳 闸恢 复过 程 需 要一 定 的时 间 ， 这 种 情况 下 ， 如 果 其 不具备 低 电压穿 越能 力 ， 那么 一旦 电网 发生 故障 并恢复 之后 ， 很 容 易 出现 高额 的功 率 缺 额 现象 ， 不 仅会 导致 相 邻光 伏发 电系 统跳闸 ， 还 会 引发更 大 面 积 的断 电 ， 严 重影 响 了电力 系统 的正 常 运 行 。基 于此 ， 我 们 必须 保 证 并 网光伏 电站 具 有一 定 的低 电
Ｔ
Ｒ ＆ Ｄ
并 网光伏 电站低 电压穿越 能 力检 测技 术
倪卓 越 （ 山东华 岳 电力工程 有限 公司 ， 山东东营
２ ５ ７ ０ ０ ０ ）
摘 要 光伏 发 电 系统 ，已成 为缓 解 能源危 机压 力 的重要 技 术 ， 然 而在 实际应 用 过程 中 ，大型光 伏 电站接 入 电 网后 ， 往往会产生突然脱 网现象 ， 严重影响 电力系统的正常运转 ， 为此我们必须准确检测 出并网光伏电站的低电压穿越 能力 ， 以此为基 础 ， 进 行有 效地 并 网设 计 。 笔 者研 究 了一种 能有效保 证 光伏发 电系统 不脱 网的 方案 ， 以此 为基 础进 行仿真 分析 ， 能 够检 测 出其 低 电压 穿越 能力满 足需 求 ， 特总 结成文 。 关 键 词 光伏 发 电 系统 ； 并 网技 术 ； 低 电压 穿越 ； 检 测 中图分 类号 ： Ｔ Ｍ ６ １ ５ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ 卜７ ５ ９ ７（ ２ Ｏ １ ３ ）１ ５ － ０ ０ ５ ２ — ０ ２
压 穿Biblioteka Baidu 能力 。 我 国一 直很 关注 这 项技 术 的研 究 ， 早在 ２ ０ １ ０年底 就 已经研
给定值 ， 来 控 制有功 电流 ， 进而 控制 输 出 电流 。 当 电 网 出现 故 障时 ， 首先 ， 控 制器 检 测 出 电压 跌落 ， 迅 速 断 开外 环 ； 其 次 ，以正常 运行 时 有 功 电流 值 作为 参 考值 （ 设其 为ｉ ｄ ） ， 控制 逆变 器输 出 电流 ， 降低有 功 功率 ， 从而 一 定程度 上 ， 提 升无功 电流 。这 时最 大无功 电流
现 光 伏 电站 的低 电压 穿越 还 有 很长 的路 要 走 ，国际 国 内的相 关 研 究 都 做得 不 够 ，目前 大 部 分低 电压穿 越 研 究都 是 基 于风 力发 电站 的 ， 而 光伏 发 电 和风 力 发 电原理 和 应 用 方 案 都很 大 区别 ，
因而相 关经 验仅 可借 鉴 。
螂 ｎ ｊ ｏ蛸 蚴 懈 Ｏ 格 瓤蛐 嘣 ｎ 舯
１ ． ２ 并 网光伏 电站 低电 压穿 越 的要 求 该技 术 首 先就 要 求在 并 网 点 出现 电压 波 动 的 问题 时 ， 光伏 电站 不 出 现 脱 网的情 况 。 以 国 内为例 ， 相 关 企 标 明确 指 出 ，并 网 光 伏 电站 ， 尤其 是 大 中 型 电站 ， 必须 能够 实 现 低 电压 穿 越 ， 具体 而 言 ， 当 电网发 生 故 障 ， 导 致并 网 点 考核 电压 降低 时 ， 当 最终 值在 正 常运行 电压 的 １ ／ ５以上时 ， 光伏 电站 必须 保证不 脱 网。 低 电 压 穿越 的实 现 ， 一 般 需要 借助 逆 变 器 。早 在 ２ ０ ０ ８ 年， 国外 就 已经 详细 计 算 出 了 电压 降低量 与 光 伏 电站 的无 功 电流 之 间的 关 系 ， 一 般 而 言 当 电压 下 降至 正 常 电压 的 ０ ． ９ 倍后 ， 每 增 加１ ％ 的跌落 量 ， 光 伏 电站就 需要 在 ２ ０ｍｓ内 ， 额外 提供 ２ ％以
２ ． １ 平 台搭 建 与穿 越能 力控制 策略
本 平 台的核 心是 光 伏 逆变 器 ， 具 体 拓 扑结 构 为三 相六 桥 并
瓣 ｎ ● Ｏ
网典 型结构 ， 能合 理将 光伏 直流 电转变 三相 交 流 电。 在 此 平 台下 ， 逆 变 器 的输 出是保 证 并 网光 伏 电站 低 电压 穿 越 的关键 ， 过 电流 会 使逆 变 器 跳开 ， 甚 至 会 损坏 逆 变器 ，导致 光 伏 电站脱 网 ， 要 保 证系 统 的低 电压 穿越 能 力 ， 其核 心就 是 控 制 内环 有 功 电流 。这 是 因为 ， 光 伏 电站 和 风 力 电站 不 同 ， 缺 少 转动 部分 ， 故障产生 之 后 ， 直流侧 电压 值 的变化 也就 不会太 大 ， 因此 ， 输 出 电流就 成 了低 电压 穿越 能 力 的主 要 制约 因素 ， 而无 功 电流难 以有 效 控制 ，最直 接 的方 案 ， 就 是 通过 控 制有 功 电流
———＿ ＿ 、
厂—————
谯
ｎ ＿ 舯 ｎ舯 ０ ． ∞
，
ｎ 种 ∞
霄
御娜
ｌ ｏ ｏ ｌ １ ０ ｌ
—
—
一
Ｏ ｎ Ｉ Ｏ７ ０ 舯
． — —
０９ Ｏ ｌ ∞ Ｉ ｌ Ｏ ｌ ∞
２ 低 电压 穿越能 力的仿 真检 测
ｉ ： ＝
过大。
＝ ０ ． ４ ６ ｉ
嚣 管＿
（ １ ）
善
控 制 最 大 无 功 电 流在 这 个 范 围 内 ， 即 能 有 效 保 证 电流 不 ，臻 吨 吨 ２ ． ２ 仿 真检 测 该平 台低 电压 穿越 能 力
ｍ 舯 鼬。 舯瑚舯
发 出 了 一套 具 备实 际 意 义 的检 测 平 台 ， 然 而 ，实践 表 明 ， 要 实
１ 并 网光 伏 电站 低 电压 穿越 的意义及 要 求
１ ． １ 并 网光 伏 电站低 电压 穿越 的意义 随着 光 伏 技术 的 飞 跃发 展 ， 光 伏 电站 在 电网 系统 中的 渗透 率越 来 越 大 ，占有 的供 电份 额 也 越来 越 多 。而 我 们知 道 ， 光伏 发 电系 统 的 跳 闸恢 复过 程 需 要一 定 的时 间 ， 这 种 情况 下 ， 如 果 其 不具备 低 电压穿 越能 力 ， 那么 一旦 电网 发生 故障 并恢复 之后 ， 很 容 易 出现 高额 的功 率 缺 额 现象 ， 不 仅会 导致 相 邻光 伏发 电系 统跳闸 ， 还 会 引发更 大 面 积 的断 电 ， 严 重影 响 了电力 系统 的正 常 运 行 。基 于此 ， 我 们 必须 保 证 并 网光伏 电站 具 有一 定 的低 电
Ｔ
Ｒ ＆ Ｄ
并 网光伏 电站低 电压穿越 能 力检 测技 术
倪卓 越 （ 山东华 岳 电力工程 有限 公司 ， 山东东营
２ ５ ７ ０ ０ ０ ）
摘 要 光伏 发 电 系统 ，已成 为缓 解 能源危 机压 力 的重要 技 术 ， 然 而在 实际应 用 过程 中 ，大型光 伏 电站接 入 电 网后 ， 往往会产生突然脱 网现象 ， 严重影响 电力系统的正常运转 ， 为此我们必须准确检测 出并网光伏电站的低电压穿越 能力 ， 以此为基 础 ， 进 行有 效地 并 网设 计 。 笔 者研 究 了一种 能有效保 证 光伏发 电系统 不脱 网的 方案 ， 以此 为基 础进 行仿真 分析 ， 能 够检 测 出其 低 电压 穿越 能力满 足需 求 ， 特总 结成文 。 关 键 词 光伏 发 电 系统 ； 并 网技 术 ； 低 电压 穿越 ； 检 测 中图分 类号 ： Ｔ Ｍ ６ １ ５ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ 卜７ ５ ９ ７（ ２ Ｏ １ ３ ）１ ５ － ０ ０ ５ ２ — ０ ２
压 穿Biblioteka Baidu 能力 。 我 国一 直很 关注 这 项技 术 的研 究 ， 早在 ２ ０ １ ０年底 就 已经研
给定值 ， 来 控 制有功 电流 ， 进而 控制 输 出 电流 。 当 电 网 出现 故 障时 ， 首先 ， 控 制器 检 测 出 电压 跌落 ， 迅 速 断 开外 环 ； 其 次 ，以正常 运行 时 有 功 电流 值 作为 参 考值 （ 设其 为ｉ ｄ ） ， 控制 逆变 器输 出 电流 ， 降低有 功 功率 ， 从而 一 定程度 上 ， 提 升无功 电流 。这 时最 大无功 电流
现 光 伏 电站 的低 电压 穿越 还 有 很长 的路 要 走 ，国际 国 内的相 关 研 究 都 做得 不 够 ，目前 大 部 分低 电压穿 越 研 究都 是 基 于风 力发 电站 的 ， 而 光伏 发 电 和风 力 发 电原理 和 应 用 方 案 都很 大 区别 ，
因而相 关经 验仅 可借 鉴 。
螂 ｎ ｊ ｏ蛸 蚴 懈 Ｏ 格 瓤蛐 嘣 ｎ 舯
１ ． ２ 并 网光伏 电站 低电 压穿 越 的要 求 该技 术 首 先就 要 求在 并 网 点 出现 电压 波 动 的 问题 时 ， 光伏 电站 不 出 现 脱 网的情 况 。 以 国 内为例 ， 相 关 企 标 明确 指 出 ，并 网 光 伏 电站 ， 尤其 是 大 中 型 电站 ， 必须 能够 实 现 低 电压 穿 越 ， 具体 而 言 ， 当 电网发 生 故 障 ， 导 致并 网 点 考核 电压 降低 时 ， 当 最终 值在 正 常运行 电压 的 １ ／ ５以上时 ， 光伏 电站 必须 保证不 脱 网。 低 电 压 穿越 的实 现 ， 一 般 需要 借助 逆 变 器 。早 在 ２ ０ ０ ８ 年， 国外 就 已经 详细 计 算 出 了 电压 降低量 与 光 伏 电站 的无 功 电流 之 间的 关 系 ， 一 般 而 言 当 电压 下 降至 正 常 电压 的 ０ ． ９ 倍后 ， 每 增 加１ ％ 的跌落 量 ， 光 伏 电站就 需要 在 ２ ０ｍｓ内 ， 额外 提供 ２ ％以
２ ． １ 平 台搭 建 与穿 越能 力控制 策略
本 平 台的核 心是 光 伏 逆变 器 ， 具 体 拓 扑结 构 为三 相六 桥 并
瓣 ｎ ● Ｏ
网典 型结构 ， 能合 理将 光伏 直流 电转变 三相 交 流 电。 在 此 平 台下 ， 逆 变 器 的输 出是保 证 并 网光 伏 电站 低 电压 穿 越 的关键 ， 过 电流 会 使逆 变 器 跳开 ， 甚 至 会 损坏 逆 变器 ，导致 光 伏 电站脱 网 ， 要 保 证系 统 的低 电压 穿越 能 力 ， 其核 心就 是 控 制 内环 有 功 电流 。这 是 因为 ， 光 伏 电站 和 风 力 电站 不 同 ， 缺 少 转动 部分 ， 故障产生 之 后 ， 直流侧 电压 值 的变化 也就 不会太 大 ， 因此 ， 输 出 电流就 成 了低 电压 穿越 能 力 的主 要 制约 因素 ， 而无 功 电流难 以有 效 控制 ，最直 接 的方 案 ， 就 是 通过 控 制有 功 电流