單級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電零電壓穿越技術(shù)研究.pdf

1、隨著人類對(duì)能源需求量的日益增加，同時(shí)煤、石油、天然氣等一次性能源的日益銳減，人們已意識(shí)到開(kāi)發(fā)可再生能源的重要性。利用可再生能源的關(guān)鍵技術(shù)是如何將可再生能源并入大電網(wǎng)，光伏發(fā)電技術(shù)恰好可以解決這個(gè)難題。然而，光伏系統(tǒng)的大規(guī)模并入電網(wǎng)，勢(shì)必會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。因此，國(guó)標(biāo)GB/T19964-2012《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》中要求光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在電壓跌落為零的特殊工況下能夠保持并網(wǎng)運(yùn)行，光伏發(fā)電站應(yīng)具有零電壓穿越（ZVR

2、T）能力。針對(duì)零電壓故障期間網(wǎng)側(cè)電壓相位、頻率難以獲取的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種采用歷史周期值作為鎖相輸出的方法。通過(guò)對(duì)PCC點(diǎn)電壓幅值的檢測(cè)，實(shí)時(shí)切換控制策略實(shí)現(xiàn)了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)零電壓穿越，并且向故障電網(wǎng)注入一定量的無(wú)功電流支撐電網(wǎng)電壓恢復(fù)。利用RT-LAB及DSP-F2812搭建光伏零電壓穿越系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，結(jié)果驗(yàn)證了該控制策略的有效性。
　　在此基礎(chǔ)上，考慮到低電壓穿越（LVRT）期間，光伏電站向電網(wǎng)注入一定量無(wú)功電流，致使系

3、統(tǒng)功率因數(shù)發(fā)生變化。對(duì)依靠電流大小門檻值，及依靠檢測(cè)電壓、電流之間相位關(guān)系來(lái)判斷故障的保護(hù)，有著不可忽略的影響。因此本文針對(duì)光伏送出線部分在 LVRT期間的差動(dòng)保護(hù)靈敏度進(jìn)行深入研究。當(dāng)送出線部分發(fā)生三相對(duì)稱短路故障時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)比率制動(dòng)式和新型標(biāo)積制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)的靈敏度下降，通過(guò) simulink搭建光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)仿真模型驗(yàn)證了這一結(jié)論。并進(jìn)一步對(duì)比得出發(fā)生金屬性短路故障時(shí)，標(biāo)積制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)的靈敏度受無(wú)功補(bǔ)償影響較小，作為

4、光伏電站送出線部分的保護(hù)效果更佳。
　　當(dāng)送出線路發(fā)生不對(duì)稱短路故障尤其是單相短路接地情況時(shí)，針對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的故障特性，分析了零序差動(dòng)保護(hù)在基于不同控制策略條件下的靈敏度結(jié)果表明，基于恒功率控制策略的零序差動(dòng)保護(hù)較之基于電網(wǎng)電壓正序分量定向控制策略的零序差動(dòng)保護(hù)具有更高的靈敏度。在無(wú)功補(bǔ)償狀態(tài)下，基于恒功率控制的零序差動(dòng)保護(hù)靈敏度隨著無(wú)功補(bǔ)償量的逐漸增大而降低，然而較之基于電網(wǎng)電壓正序分量控制的零序差動(dòng)保護(hù)仍具有更高的靈敏度