電網(wǎng)故障期間并網(wǎng)光伏電站的運行策略研究.pdf

1、隨著新能源發(fā)電技術的發(fā)展，光伏系統(tǒng)接入電網(wǎng)的容量越來越大。作為新的發(fā)電單元，光伏電站的運行策略對所接入的電網(wǎng)有著重要影響。為了更好地保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，當所接入的電網(wǎng)發(fā)生故障時，光伏電站有必要根據(jù)準確的故障定位進行故障穿越或孤島保護等決策。本文分析了光伏電站的孤島保護技術和低電壓穿越技術的應用場景和技術要求，研究了電網(wǎng)故障時刻光伏電站的相關運行策略。
　　針對光伏電站的孤島保護問題，本文在介紹了兩種常用孤島檢測方法（主動移頻式

2、孤島檢測法和基于Q-f下垂曲線的孤島檢測方法）檢測原理的基礎上分析了這兩種方法的孤島檢測效果及其對電網(wǎng)的影響?；谥鲃右祁l法，分析和仿真結果表明，該方法在負載品質因數(shù)較大的情況下，需要設計較大的截斷系數(shù)以保證檢測效果，從而造成較大的并網(wǎng)電流畸變。而引入正反饋的主動移頻法對于負載品質因數(shù)較大時的負載同樣適用，只要正反饋系數(shù)足夠大，可以完全消除檢測盲區(qū)，且導致的并網(wǎng)電流畸變較小。而對于基于Q-f下垂曲線的孤島檢測法，分析和仿真結果表明，該方

3、法的孤島檢測時間與無功擾動系數(shù)及負載品質因數(shù)有關，無功擾動系數(shù)越大，孤島檢測時間越短，同時對并網(wǎng)電能質量的影響也越大；負載品質因數(shù)越大，所需的孤島檢測時間越長，所需的無功擾動量也越大。此外，本文還通過仿真驗證了這兩種方法在多機系統(tǒng)下的孤島檢測效果。
　　針對光伏電站的低電壓穿越問題，本文研究了電網(wǎng)對稱短路故障下光伏電站在低電壓穿越期間功率注入對并網(wǎng)點電壓的支撐作用。理論分析和仿真結果表明，故障期間光伏電站的功率注入能夠一定程度上支

4、撐并網(wǎng)點電壓，在光伏滲透率大的情況下這種支撐作用更加明顯。為了獲得最大電壓支撐效果，光伏逆變器輸出有功和無功功率應按照電網(wǎng)阻抗的阻抗比分配（P/Q=R/X）。該結論能夠對故障期間光伏電站的功率注入策略起到一定的指導作用。
　　光伏電站的孤島保護和低電壓穿越有各自的適用場景：小型光伏電站優(yōu)先進行孤島保護，而大型光伏電站優(yōu)先進行故障穿越。而對于接入用戶內部電網(wǎng)的中型光伏電站，電網(wǎng)故障時刻光伏電站的運行策略尚未形成統(tǒng)一規(guī)定。為了保障電網(wǎng)

5、的安全穩(wěn)定運行，本文提出了一種基于光伏滲透率計算的孤島保護和低電壓穿越的協(xié)調配合策略。實時的滲透率大小可以通過分布式數(shù)據(jù)監(jiān)測和采集系統(tǒng)來獲得相關電氣信息，根據(jù)光伏系統(tǒng)輸出容量以及電網(wǎng)到并網(wǎng)點之間的等效阻抗來計算。
　　此外，對于并入輸電網(wǎng)的大型光伏電站，標準規(guī)定其必須配備一定的無功設備。本文通過仿真分析驗證了當電網(wǎng)發(fā)生故障時，無功設備對并網(wǎng)點電壓具有一定的支撐作用。仿真研究表明，附加STATCOM裝置能夠有效地提高并網(wǎng)點電壓水平，