[發明專利]基于逆變器型式試驗的光伏電站低電壓穿越性能評價方法

有效

• 申請號: 201410053382.4
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103944507B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 劉美茵;丁杰;張軍軍;黃晶生
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;國網青海省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02S50/00
• 分類號: H02S50/00;G06F17/50;G06Q10/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種光伏電站性能評價方法，具體涉及一種光伏電站低壓穿越性能評價方法。

背景技術

光伏發電已成為太陽能資源開發利用的重要形式，其中大型光伏電站的接入，將對電網的安全穩定運行產生深刻影響，特別是在電網故障時光伏電站的突然脫網會進一步惡化電網運行狀態，帶來更加嚴重的后果。當光伏電站滲透率較高或出力時，電網發生故障引起光伏電站跳閘，由于故障恢復后光伏電站重新并網需要時間，在此期間引起的功率缺額將導致相鄰的光伏電站跳閘，從而引起大面積停電，影響電網安全穩定運行。因此亟待開展對光伏電站低電壓穿越性能的檢測，保障光伏電站接入后電網安全穩定運行。

當前光伏電站低電壓穿越性能現場檢測主要是對光伏發電單元進行低電壓穿越現場測試，從而對光伏發電單元并網性能進行評價。然而現有技術中低電壓穿越檢測裝置最大容量約為8MW，無法在光伏電站并網點處開展低穿測試；例如集中接入的規模化光伏電站，通常一個光伏發電單元容量就達到1MW，光伏電站容量普遍超過10MW，甚至達到100MW以上；常規的低電壓穿越檢測裝置僅能夠對光伏發電單元完成測試，無法在并網點處直接測試光伏電站低電壓穿越性能，另外由于現場低電壓穿越檢測裝置數量、地理環境限制，測試數據不易獲取光伏發電單元低電壓穿越性能測試不能有效開展，無法滿足規模化光伏電站需求。綜上，光伏電站低電壓穿越性能評價難以通過現場測試直接開展，無法通過光伏發電單元進行光伏電站建模的低電壓穿越性能評價。

因此提供一種通過建立準確的光伏電站模型，規避光伏發電現場測試，有效評價光伏電站低電壓穿越性能的方法顯得尤為重要。

發明內容

為了滿足現有技術的需要，本發明提供了一種基于逆變器型式試驗的光伏電站低壓穿越性能評價方法，所述方法包括下述步驟：

步驟1：對光伏逆變器單機模型進行低電壓穿越型式試驗；依據所述低電壓穿越型式試驗的試驗參數對并網光伏逆變器模型進行故障仿真，從而校驗所述光伏逆變器單機模型的低電壓穿越性能；

步驟2：通過交流電網模型、變壓器模型、線纜模型、無功補償裝置模型、電站功率控制裝置模型以及符合校驗指標的所述光伏逆變器單機模型構建光伏電站模型；

步驟3：對所述光伏電站模型進行穩態潮流計算，分析所述光伏電站模型的穩態性能；以及

步驟4：依據光伏電站低電壓穿越性能標準校驗所述光伏電站模型的低電壓穿越性能。

優選的，所述低電壓穿越型式試驗中采用無源電抗器模擬電網電壓跌落；所述電網電壓的跌落點包括0％U_N跌落點、20％U_N跌落點以及分別至少有一個跌落點的跌落點區間20％～50％U_N、50％～75％U_N和75％～90％U_N；所述U_N為電網的額定電壓；

優選的，所述低電壓穿越型式試驗的故障類型包括光伏電站主變壓器高壓側三相對稱故障、兩相不對稱故障和單相不對稱故障；所述步驟1中依據與所述低電壓穿越型式試驗的實測數據x_M時序同步的仿真數據x_S校驗所述光伏逆變器單機模型的低電壓穿越性能；

優選的，所述實測數據x_M和所述仿真數據x_S均包括有功功率、無功功率和無功電流；所述光伏逆變器單機模型的低電壓穿越性能的校驗指標包括實測數據x_M與仿真數據x_S的靜態均值偏差、暫態均值偏差、靜態最大偏差和加權平均偏差；

所述靜態均值偏差為靜態范圍內實測數據x_M與仿真數據x_S的平均誤差值；所述暫態均值偏差為暫態范圍內實測數據x_M與仿真數據x_S的平均誤差值；所述靜態最大偏差為靜態范圍內實測數據x_M與仿真數據x_S的最大誤差值；所述加權平均偏差為故障區間內平均誤差加權值，所述故障區間包括故障前區間、故障中區間和故障后區間；

優選的，所述光伏電站低電壓穿越性能標準符合GB/T19964-2012技術要求，包括有功功率恢復速率、無功電流響應時間和無功電流注入有效值。

與最接近的現有技術相比，本發明的優異效果是：

1、本發明技術方案中，通過構建準確的光伏電站模型，規避光伏發電現場測試，同時不包含逆變器并聯及升壓變的逆變器單機模型能夠更精確反映光伏逆變器的暫態過程；