光伏逆变器低电压穿越标准
基于电压前馈的光伏逆变器低电压穿越控制策略
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Ｅ正Ｃ Ｒ ＣＤ Ｉ Ｅ ２ ｌ Ｖ １ ３ Ｎ ． Ｉ Ｔ Ｉ Ｒ Ｖ ０ ３ ｏ． ｏ２ ４
电 气传 动
２１ ０ ３年 第 ４ ３卷 第 ２期
基于 电压前馈 的光伏逆变器 低 电压穿越控 制策略
郭培健 ， 丰 林 ， 伍 田凯 ， 张超
（ 津 电气传 动设 计研 究所 ， 津 ３ ０ ８ ） 天 天 ０ １０
中 图分 类 号 ： Ｍ６ ５ ＴＴ ｎ ｒ ｌ ｔ ａ ｅ ｙ ｏ Ｖ ｓ ｄ ｏ ｌ ｇ ｅ ｄ ｆ ｒ ｒ ｎ ｒ ｌ Ｃｏ ｔ ｏ ｒ ｔ ｇ ｆＰ Ｂａ ｅ ｎ Ｖｏ ｔ ｅ Ｆ ｅ － ｏ ｗａ ｄ Ｃｏ ｔ ｏ Ｓ ａ
光 伏 发 电系 统 所 发 出 的 电 能 随 太 阳光 照 强
中 出现 较大 负序 分量 。
目前 ， 对 电 网 电压 多数跌 落 过 程 含有 负 序 针 分 量 的情 况 ， 常采 用双 同步旋 转坐 标 系控制［１ 通 ３， － ５
度变 化 而 变化 ，一般 不 能 提供 持 续 稳定 的 电能 。
摘 要 ： 电压 穿 越 技 术 已成 为 大 功 率 光 伏 并 网逆 变 器 的 重 要 技 术之 一 。 出一 种 电 网电 压 直 接前 馈 的控 制 低 提 方法 ， 能有 效 抑 制 电 网 电压 跌 落 过 程 的 逆 变 器 输 出 过 流 ， 尽 可 能 向 电网 提 供 无 功 支 撑 。经 试 验 证 明该 方 法 快 并 速 准 确 判 断 电网 电 压 低 电 压 故 障 ， 现 光 伏 并 网 逆 变 器 的 低 电 压安 全穿 越 。 实 关 键 词 ： 电压 穿越 ； 伏 逆 变 器 ； 低 光 电压 直 接 前 馈
低电压穿越技术规范书
低电压穿越技术规范书1 总则1.1低电压穿越技术规范书适用于光伏发电站并网验收、风电场接入并网验收、光伏逆变器型式试验、风力发电机组的低电压穿越检测平台，包括主要设备及其辅助设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2低电压穿越技术规范书要求该检测平台能够同时满足现场安装在风电场的单台风电机组低电压穿越能力检测，满足光伏发电站并网接入验收的低电压穿越能力检测，满足光伏逆变器与风电发电机组的型式试验的低电压穿越试验检测。
1.3低电压穿越技术规范书所提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文。
供方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。
2 低电压穿越技术使用条件2.1低电压穿越技术环境条件a) 户外环境温度要求：－40℃~ 50℃；b) 户外环境湿度要求：0~90% ；c) 海拔高度：0~2000米（如果超过2000米，需要提前说明）。
2.2安装方式：标准海运集装箱内固定式安装。
2.3储存条件a）环境温度－50℃～50℃；b）相对湿度0～95% 。
2.4低电压穿越技术工作条件a) 环境温度－40 ºC～40ºC；b) 相对湿度10%～90%，无凝露。
2.5低电压穿越技术电力系统条件a) 电网电压最高额定值为35kV，电压运行范围为31.5kV~40.5kV；同时也可以同时满足10kV\20kV电网电压的试验检测。
b) 电网频率允许范围：48~52Hz；c) 电网三相电压不平衡度：<= 4%；d) 电网电压总谐波畸变率：<= 5%。
2.6负载条件负载包括直驱或双馈式等风力发电机组，其总容量不大于6.0MVA。
其控制和操作需要满足国家关于风电机组电电压穿越测试与光伏发电站的相关测试规程技术要求。
本检测平台能够同时满足同等条件下光伏电站或光伏逆变器的低电压穿越能力测试。
2.7接地电阻：<=5Ω。
3低电压穿越技术检测平台的技术要求3.1 结构及原理要求根据模拟实际电网短路故障的要求，测试系统须采用阻抗分压方式，原理如下图1所示(以实际为准)。
光伏逆变器低电压穿越标准
光伏逆变器低电压穿越标准光伏逆变器低电压穿越（LVRT）标准是针对光伏发电系统的稳定性要求而制定的技术规范。
在电网出现故障或异常时，低电压穿越能力能够保证光伏逆变器继续运行，避免系统崩溃或设备损坏。
以下是关于光伏逆变器低电压穿越标准的详细介绍：一、低电压穿越的定义低电压穿越是指当电网电压异常下降时，光伏逆变器能够保持持续运行，并逐渐降低输出功率，以避免对电网和设备造成损害。
在电网故障或异常情况下，光伏逆变器应具备承受低压的能力，以保证系统的稳定性和可靠性。
二、低电压穿越标准的制定低电压穿越标准的制定是为了规范光伏逆变器的设计和制造，确保其在电网故障时能够安全、可靠地运行。
国际上，许多国家和地区都制定了相应的低电压穿越标准，如欧洲的EN50593、美国的IEEE 1547等。
这些标准对低电压穿越的测试方法、技术要求和性能指标等方面都进行了详细的规定。
三、低电压穿越标准的实施为了满足低电压穿越标准的要求，光伏逆变器制造商需要在产品设计、制造和测试等环节进行严格把控。
具体实施过程中，需要关注以下几个方面：1.硬件设计：光伏逆变器的硬件设计需具备足够的耐压能力和绝缘裕度，以应对电网故障时可能出现的低电压情况。
此外，还需优化电路结构，提高设备的耐受能力和可靠性。
2.软件算法：针对低电压穿越要求，光伏逆变器应配备相应的软件算法，以实现智能化控制和优化运行。
这些算法应能准确识别电网状态，判断是否出现低电压情况，并采取相应的措施进行调整和控制。
3.测试与认证：为确保光伏逆变器具备低电压穿越能力，制造商需按照相关标准进行严格的测试和认证。
测试内容包括但不限于耐压试验、绝缘电阻测试、效率测试等。
经过测试合格的逆变器需获得相应的认证标志或证书，以证明其具备低电压穿越能力。
4.电网适应性：除了满足低电压穿越标准外，光伏逆变器还需具备良好的电网适应性。
这包括对不同类型电网的适应能力、并网运行的稳定性和抗干扰性能等。
通过优化控制算法和加强设备可靠性，可以进一步提高光伏逆变器在电网异常情况下的适应性。
低电压穿越规范
低电压穿越当前光伏发电已成为太阳能资源开发利用的重要形式，其中大型光伏电站的接入，将对电网的安全稳定运行产生深刻影响，特别是在电网故障时光伏电站的突然脱网会进一步恶化电网运行状态，带来更加严重的后果。
当光伏电站渗透率较高或出力加大时，电网发生故障引起光伏电站跳闸，由于故障恢复后光伏电站重新并网需要时间，在此期间引起的功率缺额将导致相邻的光伏电站跳闸，从而引起大面积停电，影响电网安全稳定运行[3]。
因此，亟须开展大型光伏电站低电压穿越技术的研究，保障光伏电站接入后电网的安全稳定运行。
一、低电压穿越使用条件1、环境条件a) 户外环境温度要求：－40℃~ 50℃；b) 户外环境湿度要求：0~90% ；c) 海拔高度： 0~2000米（如果超过2000米，需要提前说明）。
2、低电压穿越安装方式：标准海运集装箱内固定式安装。
3、储存条件a）环境温度－50℃～50℃；b）相对湿度 0～95% 。
4、低电压穿越工作条件a) 环境温度－40 ºC～40ºC；b) 相对湿度 10%～90%，无凝露。
5、低电压穿越电力系统条件a) 电网电压最高额定值为35kV，电压运行范围为31.5kV~40.5kV；同时也可以同时满足10kV\20kV电网电压的试验检测。
b) 电网频率允许范围：48~52Hz；c) 电网三相电压不平衡度：<= 4%；d) 电网电压总谐波畸变率：<= 5%。
6、低电压穿越负载条件负载包括直驱或双馈式等风力发电机组，其总容量不大于6.0MVA。
其控制和操作需要满足国家关于风电机组电电压穿越测试与光伏发电站的相关测试规程技术要求。
本检测平台能够同时满足同等条件下光伏电站或光伏逆变器的低电压穿越能力测试。
7、低电压穿越接地电阻：<=5Ω。
二、低电压穿越技术要求光伏电站低电压穿越技术（Low Voltage Ride Through，LVRT）是指当电网故障或扰动引起的光伏电站并网点电压波动时，在一定的范围内，光伏电站能够不间断地并网运行。
光伏并网逆变器《EN50549-1：2019》解析
1.概述1.1标准适用范围--适用于将任何能源转换为交流且并网的设备；--适用于2016/631EU规定的Type A和Type B的低压并网设备；--与交流低压配电网连接且并联运行；注：连接到中压配电网的发电设备属于EN50549-2范畴。
注：电力储能系统（EESS）满足上述范围。
注：如果发电站由多种类型的并网设备组成，除非电网公司和责任方另有规定，连接到最大视在功率高达150kVA的中压配电网的发电厂可以符合本欧洲标准，以此来替代EN50549-2的要求；1.2发电设备功能优先级如果发电设备的不同要求相互干扰，应从高到低的顺序执行:(1)发电机组的保护，包括对原动机的保护;（2）并网保护(见4.9)和发电厂内部故障保护;（3）电压故障和阶跃时的电压支撑(见4.7.4);（4）配电网安全相关的有功限制，远程控制命令(见4.11)和过频降载曲线(见4.6.1);（5）如果适用，欠频加载曲线(见4.6.2);（6）无功功率(见4.7.2)和有功功率(P(U)见4.7.2)控制;（7）基于市场、经济原因、自耗优化等原因，对有功功率设定点的其他控制命令。
1.3并网接口开关并网接口开关应为继电器、接触器或机械断路器，其分断和接通能力应与发电厂的额定电流相对应，并与发电厂的短路贡献相对应。
对于光伏并网逆变器需要满足EN62109-1和EN62109-2的要求。
并网接口开关的功能可以结合主开关或发电机保护开关，集成在一个开关装置中。
集成的开关装置应同时满足并网接口开关的要求，以及主开关或发电机保护开关的要求。
因此，在任何发电机和并网连接点之间至少要有两个开关串联。
如下图所示：1.4电网条件本标准规定的额定电压是230V/400V，额定频率是50Hz。
2.电能质量2.1谐波谐波电流应该符合BS EN61000-3-2（适用于In＜16A）或BS EN61000-3-12（适用于In＞16A）的要求。
间谐波电流（50Hz~2KHz）和高频谐波电流（2kHz~9kHz）应分别符合DIN EN61000-4-7(VDE0817-4-7)，附录A和B的要求。
浅谈光伏并网发电系统的低电压穿越
浅谈光伏并网发电系统的低电压穿越摘要：为了稳定高渗透率下光伏电站的电网，国家制定了严格的光伏电站并网规定以确保电力系统的安全。
在分析并网规则中低电压穿越要求的基础上，结合大功率光伏电站的并网结构，讨论了目前基于控制算法和增加硬件等方法的光伏电站低电压穿越技术，为光伏电站低电压穿越技术的研究和工程实施提供参考。
关键词：光伏电站；并网结构；低电压穿越0 前言太阳能最为一种清洁能源，不仅对环境不会产生污染，也是一种可再生资源，因此对其进行开发利用十分重要。
光伏并网发电系统的应用，就是太阳能利用的典型代表。
光伏并网发电系统应用过程中，会涉及到低电压穿越控制问题，该控制能力越强大，光伏并网发电系统作用发挥程度越高。
因此相关学者都对低电压穿越控制策略研究比较重视。
现阶段，我国对低电压穿越控制策略的研究，注重集中在风电领域，光电领域还比较少。
正是因为如此本文以光伏并网发现系统为研究对象，对低电压穿越控制策略进行了探讨分析。
笔者认为可以采取电压定向矢量控制的方法，来提高低电压穿越控制能力，以此达到有功与无功解耦。
本文首先对光伏并网发电系统及其低电压穿越要求进行了分析，其次对光伏并网发电系统的低电压穿越控制策略进行了探讨，仅供参考借鉴。
1 光伏并网发电系统及其低电压穿越要求光伏发电系统主要应用的物质是光伏电池，该设施最重要的价值就是将太阳能转换成电能，最终完成发电任务。
光伏并网主要是指两大系统连接，分别为光伏系统、电力网系统。
两大系统连接之后，不必再借助蓄电池，初期成本比较低，而且更容易维护，后期检修成本也比较低，可以说是现阶段最为经济实用的发电系统。
光伏并网发电系统形式依据场合差异而不同，现阶段应用最为广泛的应该是逆潮与无逆潮并网系统、地域并网系统等。
早期应用的是光伏发电系统，存在着比较多的缺陷，比如逆充电现象、电网电压波动过于明显等现象，因此在应用的过程中比较麻烦。
正是基于此，光伏并网发电系统优势更加突出。
但是光伏并网发电系统在应用的过程中，则需要满足非常重要的条件，即低电压穿越要得到控制。
光伏并网发电系统的低电压穿越控制策略
光伏并网发电系统的低电压穿越控制策略张明光;陈晓婧【摘要】To improve the low voltage ride-through capability of grid-connected photovoltaic (PV) system, A LVRT control strategy based on voltage oriented vector control is proposed. In the strategy, the voltage oriented vector control for the PV inverter is proposed to realize active and reactive power decoupling control. During the grid voltage sags, the unloading circuit are used to make DC voltage stable, and provide reactive power to support voltage recovery according to the depth of grid voltage sags. The PSCAD/EMDC software is used to compare and analyze each electric parameters before and after LVRT control. The results of simulation show the proposed strategy can make PV power system connected to the grid, provide reactive power to support voltage, and realize LVRT.%为提高光伏并网发电系统的低电压穿越能力，提出一种基于电压定向矢量控制的低电压穿越(Low Voltage Ride-Through, LVRT)控制策略。
试论光伏并网逆变器低电压穿越技术
试论光伏并网逆变器低电压穿越技术摘要：随着光伏并网系统容量不断扩大，在电网发生电压跌落故障下，其对电网的影响已不容忽视。
常规电压、电流双环控制下光伏并网逆变器在电网电压跌落时不能穿越这个故障，会随着跌落深度和时长的增加直流电压突然升高，交流电流急剧增大，甚至会发生过流而烧毁逆变器。
因此电网电压跌落故障下，光伏并网逆变器的低电压穿越能力成为光伏系统一项非常重要的指标。
当今，各国都在陆续发布标准，对光伏并网系统在电网电压跌落故障状态下并网逆变器的保护能力提出要求。
因此，低电压穿越控制策略的提出和有效性都将是光伏行业的一个重要课题。
关键词：大功率；光伏并网；逆变器；低电压穿越；前馈控制1低电压穿越技术概述最早，低电压穿越（LVRT）是在风力发电中提出的，在光伏发电中是指电网发生电压暂将时，光伏电站不会立即从电网中解列，并在一定时间内向电网输送无功功率以支撑电网电压直至恢复正常。
由于技术限制，我国对光伏电站LVRT技术的要求还不够严格。
但随着国家对光伏行业的扶持及光伏电站对并网技术的完善，LVRT技术将不再成为难题。
2低电压穿越技术现状随着光伏并网发电系统装机容量的不断扩大，其在电网中的影响也越来越大，各国纷纷制定了光伏并网逆变器及光伏系统并网的标准，其中要求光伏并网逆变器能在电网电压、频率等在一定范围内变化时不脱网，且能根据电网需求提供相应的有功功率和无功支持。
低电压穿越是光伏并网逆变器的一项重要能力，已在越来越多国家的光伏标准中所要求。
低电压穿越（LowVoltageRide—Through，LVRT），指在电网电压跌落持续时问内，光伏并网逆变器能保持并网，直到电网恢复正常。
以德国、丹麦、意大利、日本、爱尔兰等为首的一些国家，对包括光伏并网发电、风力发电等新能源的研究和产业化也较早，在多年研究和应用基础上，都对光伏并网逆变器制定了相应标准，且均对其在电网故障时的运行特性制定了详细的规定。
我国国家电网公司也在推出了光伏电站接入电网技术规定，文中对电网异常时的系统响应做了明确规定：在电网电压发生异常时小型光伏电站应迅速脱网；而大中型光伏电站在规定时间内为保持电网稳定性提供支撑。
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光伏逆变器低电压穿越标准
摘要：
一、光伏逆变器概述
二、低电压穿越标准简介
三、光伏逆变器检测项目及检测标准
四、光伏逆变器市场概况
五、总结
正文：
一、光伏逆变器概述
光伏逆变器是一种电力电子设备，用于将太阳能电池板（光伏组件）所产生的直流电（dc）转换为可供家庭、商业或工业用电的交流电（ac）。
它将太阳能电池板产生的电能从太阳能电池板中提取出来，并将其转换成我们可以使用的电能。
逆变器还负责最大限度地提高太阳能电池板的功率输出，并确保其长期稳定运行。
它是太阳能发电系统中不可或缺的组成部分之一。
二、低电压穿越标准简介
低电压穿越（Low Voltage Ride Through，简称LVRT）是光伏逆变器等电力电子设备需要具备的一项重要功能。
由于电力电子设备发电时没有转动惯量，电网会要求这些设备具备低电压穿越功能。
以光伏并网为例，当光伏逆变器并网发电时，如果电网电压突然跌落（例如从380V 跌落到200V），如果这时逆变器没有LVRT 功能，逆变器会因为市电不在其并网范围内而瞬间脱网，给电网带来压力。
具备LVRT 功能的逆变器则能短时并网，甚至能向电网
提供一定的无功功率。
三、光伏逆变器检测项目及检测标准
光伏逆变器的检测项目和检测标准主要包括以下几个方面：
1.电能质量：检测光伏逆变器的电能质量，确保其符合相关标准要求。
2.有功无功控制：检测光伏逆变器的有功和无功控制能力，确保其在各种工况下能正常工作。
3.低电压穿越：检测光伏逆变器在低电压条件下的穿越能力，确保其不会因为电网电压跌落而脱网。
4.电压频率适应性：检测光伏逆变器在不同电压和频率下的工作稳定性，确保其能在各种工况下正常运行。
四、光伏逆变器市场概况
光伏逆变器市场主要以集中式逆变器和组串式逆变器为主，其中组串式逆变器占据市场主导地位。
据IHS Markit 数据测算，2021 年全球组串式逆变器市场占比为70.7%；根据中国光伏行业协会发布的《中国光伏产业发展路线图（2021 年版）》，2021 年我国组串式逆变器市场占有率为69.6%。
五、总结
光伏逆变器作为太阳能发电系统的核心模块，需要具备低电压穿越等重要功能，以确保在各种工况下能正常工作，并向电网提供稳定的电力输出。