[發明專利]一種用于高滲透光伏的防主變中性點過壓的方法

有效

• 申請號: 201810071835.4
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108023366B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 李先允;竺慶茸
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 饒欣

本發明公開了一種用于高滲透光伏的防主變中性點過壓的方法：S1：光伏電池接入點接入10kV母線，獲取區域主變壓器的運行方式，區域內總負荷P_LoadΣ，以及當前光伏滲透率γ；變壓器中性點電壓傳感器實時監測主變壓器中性點電壓U_fh(0)，并將主變壓器中性點電壓U_fh(0)傳輸至控制系統，系統內獲取儲能電池和超級電容模組的荷電狀態SOC；S2：判斷U_fh(0)＝0是否成立：如果U_fh(0)＝0成立，再判斷SOC<0.5是否成立，如果成立，則將系統切換至狀態1，否則將系統切換至狀態0；如果U_fh(0)＝0不成立，則進入步驟S3；S3：判斷U_fh(0)是否發生從0開始的階躍：如果出現階躍，則將系統切換至狀態2，然后立即進行步驟S4；S4：判斷U_fh(0)＜1.15pu是否成立：如果成立，則將系統切換至狀態3；否則，將系統切換至狀態4。解決了中性點過電壓問題。

技術領域

本發明涉及電力電子控制技術，特別是涉及一種用于高滲透光伏的防主變中性點過壓的方法。

背景技術

近年來，隨著配電網中/低壓側分布式光伏電源的大量接入，光伏電源滲透率日益增加，已經導致傳統單向輻射形配電網結構逐步轉變為潮流雙向流動的配電網結構。高滲透光伏對傳統配電網運行方式的影響也日益增加，如導致未接地運行的主變壓器中性點過電壓，甚至出現中性點絕緣擊穿現象。對于不接地系統，當輸電線路發生單相接地故障時，變壓器中性點會升高至相電壓。目前大多主變壓器是基于該相電壓作為絕緣水平，并且通過增加避雷器或者棒－棒間隙配合保護裝置從而防止主變中性點過電壓。但是，此類方法未從根源處解決中/低壓側含有大量光伏而引起主變過電壓的現實情況。隨著光伏發電技術的發展及相關扶貧政策的普及，如果不從根源上解決主變中性點過電壓現象，除了會限制光伏滲透率進一步提高，也會給整個配電網帶來不可估計的影響。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種用于高滲透光伏的防主變中性點過壓的方法，從光伏電源的控制角度解決主變壓器中性點過電壓問題。

技術方案：本發明所述的用于高滲透光伏的防主變中性點過壓的方法，包括如下步驟：

S1：光伏電池接入點接入10kV母線，獲取區域主變壓器的運行方式，區域內總負荷P_LoadΣ，以及當前光伏滲透率γ；變壓器中性點電壓傳感器實時監測主變壓器中性點電壓U_fh(0)，并將主變壓器中性點電壓U_fh(0)傳輸至控制系統，系統內獲取儲能電池和超級電容模組的荷電狀態SOC；根據U_fh(0)的變化將系統分為為狀態0、狀態1、狀態2、狀態3和狀態4這5個運行狀態，分別為：

狀態0：該狀態下，儲能電池和超級電容模組的荷電狀態SOC>0.5，主變壓器中性點未出現過電壓或者過電壓恢復正常；

狀態1：該狀態下，儲能電池和超級電容模組的荷電狀態SOC<0.5，主變壓器中性點未出現過電壓或者過電壓恢復正常；如果過電壓恢復正常，則閉鎖儲能電池與直流母線之間的第二直流變換器，并閉鎖超級電容模組與直流母線之間的第三直流變換器，光伏電池經過第一直流變換器，將光伏電池所發功率全部經光伏逆變器輸入電網；

狀態2：該狀態下，光伏電池保持最大功率跟蹤控制，儲能電池所連接的第二直流變換器暫時閉鎖，超級電容模組經第三直流變換器匯入直流母線，控制第三直流變換器使超級電容模組進入充電控制；

狀態3：光伏電池通過第一直流變換器、直流母線和并網逆變器逐步減小光伏滲透率，光伏電池將剩余功率經過第一直流變換器、直流母線、第二直流變換器和第三直流變換器分別對儲能電池和超級電容模組進行階段式充電；其中，光伏滲透率為光伏電池輸出功率與負荷功率和的比值；