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(shù)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(dāng)所接入的電網(wǎng)發(fā)生故障時，光伏電站有必要根據(jù)準(zhǔn)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(shù)和低電壓穿越技術(shù)的應(yīng)用場景和技術(shù)要求，研究了電網(wǎng)故障時刻光伏電站的相關(guān)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(chǔ)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(jié)果表明，該方法在負載品質(zhì)因數(shù)較大的情況下，需要設(shè)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(zhì)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(dǎo)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(jié)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(zhì)因數(shù)有關(guān)，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(zhì)量的影響也越大；負載品質(zhì)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(jié)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(yīng)按照電網(wǎng)阻抗的阻抗比分配（P/Q=R/X）。該結(jié)論能夠?qū)收掀陂g光伏電站的功率注入策略起到一定的指導(dǎo)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(nèi)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(diào)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(guān)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其必須配備一定的無功設(shè)備。本文通過仿真分析驗證了當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時，無功設(shè)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，