[發明專利]一種光伏并網發電系統電流諧波指標量化評估方法

有效

• 申請號: 201210431536.X
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN102928663A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 王博;黃鳴宇;丁明昌;劉海濤;栗磊;尹亮;梁亞波;徐麗娟
• 申請（專利權）人: 寧夏電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16
• 代理公司: 寧夏專利服務中心 64100
• 代理人: 趙明輝

技術領域

本發明涉及光伏發電并網性能測試領域，尤其是一種光伏并網發電系統電流諧波指標量化評估方法。

背景技術

近些年來，以風能、太陽能為代表的新能源在全球得到迅猛發展。截止2011年底，全球太陽能發電累計裝機容量達到6740萬千瓦。其中，光伏組件產量增速驚人，2010年太陽電池組件出貨量達20GW，2011年光伏組件出貨量達27.7GW，預計至2020年，光伏組件年產量將達40GW。當大量光伏發電系統并入電網后，電能質量問題不可避免。高滲透率下光伏并網將產生特殊電能質量問題。隨著新型電力負荷迅速發展以及它們對電能質量的要求不斷提高，電能質量逐漸成為電力企業和用戶共同關心的問題。

光伏并網逆變器為電力電子裝置，采用高頻調制，一般工作于非線性狀態，會產生諧波電流，引起電網電壓畸變，降低電力系統的功率因數，嚴重影響電能質量；同時，由于光伏逆變器的運行受自然環境的影響，輸出功率不規律且變化頻繁，若控制的不合理就會直接或者間接地造成電壓波動和閃變，也會加劇電能質量問題。因此，大規模光伏發電的引入會對電力系統造成嚴重的污染，產生更為嚴重的電能質量問題。

針對傳統電力系統電能質量問題的檢測與評估，國內外一直都十分關注，許多電力系統專家和學者已經進行了廣泛深入的研究，在抑制諧波、降低電壓波動和閃變、解決三相不平衡方面，目前技術已相當成熟。但由于光伏發電并網在測試電能質量時，存在輻照變化等特殊因素影響，傳統的檢測和分析方法僅能對并網光伏系統是否符合標準限值作出判斷，難以對符合標準要求的并網光伏性能優劣作出判斷并改進。因此，在光伏發電大量接入電力系統的條件下，考慮其特殊性，建立相應的評價指標和評估方法，保障其在復雜工況下安全高效運行有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種光伏并網發電系統電流諧波指標量化評估方法，能夠在對光伏發電系統并網的諧波指標進行測量與評價時克服光照波動的影響。

一種光伏并網發電系統電流諧波指標量化評估方法，其特別之處在于，包括如下步驟：

(1)對輻照強度進行分區間統計，統計區間分別為H₀～100W/m²，100～200W/m²，200～300W/m²，300～400W/m²，400～500W/m²，500～600W/m²，600～700W/m²，700～800W/m²，800～900W/m²，900～1000W/m²及1000W/m²以上，其中H₀為逆變器啟動的最低輻照；

(2)利用光伏發電系統所在區域的連續12個月太陽光輻照度實測數據，對定時采樣的日間實測輻照強度按上述區級進行統計分析，分別得到統計時段內各輻照強度在所分區間的分布頻次；

(3)在對光伏電站進行電能質量的測量周期內，在光伏發電系統并網點處對光伏發電系統電壓、電流量進行采樣并記錄，同步記錄日間輻照強度H，從而通過后續數據處理得到在不同輻照強度下的各次電壓諧波值和電流諧波值；

(4)根據步驟(2)所得當地各輻照強度分布頻次，分別為P₀，P₁，……，P₁₀，確定其對應不同輻照強度下測得的電流諧波權重系數，分別為w₀，w₁，……，w₁₀，且

(5)將電流諧波實測值對應輻照強度分區間，即H₀～100W/m2，100～200W/m2，200～300W/m2，300～400W/m²，400～500W/m²，500～600W/m²，600～700W/m²，700～800W/m²，800～900W/m²，900～1000W/m²及1000W/m2以上分類，并做算術平均，求得各輻照情況下的諧波電流平均值，分別為I_{1_h}，I_{2_h}，…，I_{n_h}；