低电压穿越
L11483 光伏电站低电压穿越技术要求与实现
陈波,朱晓东,施涛,曲立楠
(国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司, 江苏省南京市 210003)
摘要:针对大型光伏电站在电网扰动或故障时突然脱网给电网带来的不利影响,提出了一种基于光伏逆变器的光伏电站低电压穿越控制策略,并进行仿真分析。结果表明该方法能够保证光伏逆变器在电网电压跌落时不过流,同时能够发出一定的无功功率以支撑并网点电压,具备低电压穿越的能力。
关键词:光伏电站;低电压穿越;电压跌落;无功输出
Requirements and Achievements of the Low Voltage Ride Through Technologies
for PV Power Station
Chen Bo, Zhu Xiaodong, Shi Tao, Qu Linan
(State Grid Electric Power Research Institute , Nanjing 210003 , China)
Abstract: A strategy of Low Voltage Ride Through (LVRT) technologies for PV power station based on PV
inverter is proposed to solve the negative effect when Large PV power station is disconnected to the grid suddenly
under the conditions of grid disturbance or fault. The simulation results show that the strategy can make the AC
currents of the PV inverter under maximum value permitted. And the PV inverter can sent out reactive power to
support the voltage of PCC, so it possesses the ability of LVRT.
Key words: PV power station; LVRT; voltage dip; reactive power output
0 引言
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[1-2]。
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。
文献[4-6]主要分析了目前光伏电站实现低电压穿越的重要性和必要性。2010年12月,我国首套用于光伏电站低电压穿越现场测试的检测平台在国网电力科学研究院建成,表明我国重视光伏电站低电压穿越能力的研究与检测工作。然而,目前国内外的光伏电站几乎不具有低电压穿越的能力,对光伏电站低电压穿越关键技术的研究也很少。在新能源并网的低电压穿越方面,风电场的低电压穿越技术可为光伏电站低电压穿越技术提供借鉴。文献[7-9]集中分析了风电机组低电压穿越的结构和控制方法,可以采用增加硬件crowbar卸荷电路和不增加硬件的方式实现风电场低电压穿越。光伏电站与风电场相比,相同的是都通过电力电子器件并网,电力电子器件的耐受能力制约光伏电站的低电压穿越能力;不同的是光伏电站没有转动惯量,直流侧的电压在电网故障时不会像风电机组那样升高很多,制约光伏电站低电压穿越的瓶颈是逆变器交流侧输出电流的大小,若超过额定电流过大,则会损害电力电子器件。因此本文提出了一种基于光伏逆变器的光伏电站低电压穿越技术,在电网故障时能保持并网运行,并向电网输出一定的无功功率以支撑并网点电压,减少了因光伏电站的突然脱网而给电网带来的不利影响。 1 光伏电站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。
2010年底,国家电网公司出台的《光伏电站接入电网技术规定》(企标)明确指出[10],“大中型光伏电站应具备一定的低电压穿越能力;电力系统发生不同类型故障时,若光伏电站并网点考核电压全部在图中电压轮廓线及以上的区域内时,光伏电站应保证不间断并网运行;否则光伏电站停止向电网线路送电。”光伏电站的低电压穿越能力需要由逆变器实现。低电压穿越能力要求如图1所示,一般选择UL1设定为0.2倍额定电压,T1设为1s,T2设为3s。
1.21.00.80.60.40.20-10T1T20.9电网故障引起的电压跌落光伏电站必须保持并网运行光伏电站可以从电网切出1LU0LU
图1 大中型光伏电站的低电压穿越能力要求
Fig.1 Requirements of PV station’ LVRT ability
西班牙和德国早在2008年前后就出台了新能源并网时的低电压穿越要求[11]。德国的标准还详细规定了无功电流和电压跌落的关系,如图2所示。
10%20%40%60%-20%-40%-100%死区0.2~0.9NNUU电压控制提供的电压支撑需要增加的无功电流/BNII电压降落/上升/NUU静态无功电流(/)/(/)2.0..BNNkIIUUpu上升速度≤20ms回归电压死区后,要按照特性再保持电压支持500ms_maxBNII0UUU0BBBIIINU额定电压0U故障前电压当前电压UNI额定电流故障前无功电流0BIBI无功电流电压控制设定的电压界限
图2 德国关于无功电压支撑的规定
Fig.2 Rule of reactive voltage support in Germany
上图表明,在电压降落期间光伏电站必须提高其无功电流以支持电网电压,当电压跌落幅度超过10%时,每1%的电压跌落,光伏电站至少需要提供2%的无功电流,其响应速度应该在20ms以内,必要时可以提供100%的无功电流。
2 光伏电站低电压穿越技术实现
光伏电站低电压穿越技术的核心是光伏逆变器的低电压穿越能力,它可以不需要额外增加硬件设备,通过改变光伏逆变器的控制策略就可以实现。
2.1光伏逆变器控制策略
文献[12-14]详细介绍了三相并网逆变器典型拓扑结构,光伏阵列输出的直流电能通过三相六桥逆变器转变为所需的三相电能。其控制目标是输出稳定、高质量的正弦电流,且与并网点电压同频,功率因数满足要求,因此实现这样的目标需要对三相逆变桥进行精确的控制。图3为三相并网逆变器Udc-Q并网控制框图。 PIPIU*dcUdc电网电压Usd+ -+PIPIQ*refQ电网电压Usq +ωLωLUdUq --
++ - +i*di*qidiq--+ -
图3 逆变器Udc-Q并网控制框图
Fig.3 Grid control diagram of inverter
逆变器通过MPPT算法得到Udc_ref,该参考值与直流侧电压之间的误差信号经过PI调节得到内环的电流d轴分量参考值i*d,i*d与逆变器出电流d轴分量之间的误差信号经过电流环PI调节、dq解耦过程后得到逆变器PWM调制波Ud;同理控制无功功率,无功功率的给定值为Qref。
2.2 光伏逆变器LVRT控制策略
与风电场类似,光伏电站在电网故障期间需要保持一定时间不脱网,而不同的是,由于没有转动部分,在电网故障导致低电压期间光伏电站的逆变器直流侧母线电压不会增大很多,在达到开路电压Uoc以后,逆变器的输出就为零,直流侧电压不会继续增大。因此制约光伏电站低电压穿越能力的主要是光伏逆变器输出的交流电流,不应过流而导致光伏逆变器跳开,所以既要保持逆变器不脱网,又不能损坏逆变器。由于电压跌落期间逆变器输出的电流主要是有功分量id,因此使输出电流不过流(一般不超过额定电流的1.1倍)主要是控制电流内环的有功电流给定值i*d(见图3),从而控制id不过流。在必要时可以降低id从而留出电流裕度用以输出无功电流iq。其控制策略如图4所示。
并网点电压跌落?开始返回N*diY*di取自电压外环结果*di直接给定方式二:*di限制方式一:增大
图4 控制策略流程图
Fig.4 Flow chart of control strategy
图中,控制器检测并网点电压是否跌落,若电压跌落,则断开电压外环,在电流内环直接给定输出不过流时的id值作为参考值,可用正常运行时id=1作为参考值,也可以用小于1的值作为参考值从而减小id,降低有功功率输出;另一种方法是用逆变器正常运行时的id=1作为限制值,通过限幅环节限制住i*d的增大,从而限制住id的增加。若检测到电压没有跌落,则i*d继续取自电压外环计算出的结果。
新的并网要求还规定,在电网故障期间,光伏电站不仅需要保持并网状态,而且最好能够动态发出无功功率以支撑电网电压,并尽快恢复电气有功出力。
正常情况时逆变器运行在单位功率因数,id=i=1(pu),逆变器输出电流i在电网电压跌落时不能超过额定电流的1.1倍,id以1pu作为限制,则最大无功电流给定有: iiiiq46.0)1.1(22* (1)
即最大的无功电流给定不能超过额定电流的46%,否则会造成交流侧输出电流过流。如果要进一步增大无功电流给定,则就必须减小有功电流给定值i*d,例如采用上面的方法一。
3 仿真验证
本文采用PSCAD/EMTDC平台对所提光伏电站低电压穿越策略的可行性与正确性进行验证。算例如图5所示。1MW光伏电站中单台逆变器容量为500kW,光伏逆变器出口为400V母线,经过升压变压器升高到35kV,经过专线与大电网相连。下面分析光伏电站在电网侧发生三相接地短路故障和单相短路故障时的低电压穿越特性。假设故障前光伏电站以单位功率因数满功率运行,即id=1pu。
0.4/35光伏电站高压侧400V母线LGJ-240InverterGridPV arrayInverterPV array110kV母线10km35kV母线35/110光伏电站低压侧图5 仿真算例
Fig.5 Simulation system
3.1三相接地短路故障
假设算例中35kV母线在0.5s时发生三相接地短路故障,短路阻抗为0.025Ω。故障于0.8s时清除。光伏电站中逆变器输出电流、交流侧电压、逆变器直流侧电流、电压及输出的有功和无功功率、输出电流的有功和无功分量如图6所示。(为了便于观察,把交流输出电流和电压错开180°,故障前输出电流和电压同相位)
93 高低电压穿越能力
2.10.5 低电压穿越能力
根据《国家能源局关于加强风电场并网运行管理的通知》(国能新能[2011]182号),风电机组应严格按照《风电机组并网检测管理暂行办法》的要求,具备低电压穿越能力,并通过有关机构的检测认证。根据《风电场接入电网技术规范》(QCSG1211017-2018)中对风电场低电压穿越的基本要求如下:
a)风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms的能力。
b)风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时,风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运行。
2.10.6 高电压穿越能力
根据《电力系统网源协调技术规范》(DL/T 1870-2018)要求,风电机组应具备高电压穿越能力,即当电网发生故障或扰动引起点电压升高时,在一定的电压升高范围和时间间隔内,风电机组保证不脱网连续运行的能力。根据《风电场接入电网技术规范》(QCSG1211017-2018)中对风电机组高电压穿越的基本要求如下:
并网点工频电压值p.u. 运行时间
UT≤1.10 连续运行
1.10 1.20 1.30
低电压穿越原理
低电压穿越原理
介绍
低电压穿越原理是指在电力系统中,当电压降低到一定程度时,电力设备能够继续正常运行的现象和机制。在一些特殊的情况下,如天气恶劣、设备故障等,电力系统中的电压可能会降低,但在一定程度内,电力设备仍然能够保持正常运行,这就是低电压穿越原理所涉及的内容。
原理解析
低电压穿越原理的实现主要依赖于以下几个方面的因素:
1. 设备设计
电力设备的设计可以根据低电压情况进行优化,以保证在电压降低时仍能正常运行。例如,发电机设计时可以采用适当的转子轴线距离,以提高磁通密度并增强输出电压。变压器可以采用合适的铁心截面积和密度,以减小磁通损耗并提高电压传输效率。
2. 电力系统规划
合理的电力系统规划可以降低低电压发生的概率和程度。例如,在电力传输线路设计中,合理规划线路容量和长度,减小输电损耗,从而降低电压降低的可能性。同时,在供电网络规划中可以考虑使用电力负荷侧的自动调节装置,如自动调压器,来维持电压稳定。
3. 动态电网管理
电力系统运行过程中,动态电网管理可以有效应对低电压情况。例如,利用功率系统稳定控制技术,能够实时感知电力系统中的电压变化,并采取相应措施进行调节。此外,通过合理运行电网上的发电、输电、配电等设备,可以实现对电压进行调控,从而降低低电压的程度和影响范围。 低电压穿越过程
低电压穿越的过程可以概括为以下几个步骤:
1. 电压下降
在一些特殊情况下,电力系统中的电压可能会出现下降,例如天气恶劣导致的输电线路过载、设备故障等。
2. 设备响应
当电压下降到一定程度时,电力设备开始响应,并为了保持正常运行而采取一系列的措施。例如,发电机根据感知到的电压下降信号,调节输出电压和功率因数;变压器根据电压下降情况,自动进行调压等。
3. 动态电网管理
同时,动态电网管理系统也开始进行响应,根据感知到的电压下降信号,进行实时调整。通过调整发电、输电、配电等设备的运行方式和参数,动态电网管理系统能够有效维持电力系统的稳定运行。
光伏逆变器低电压穿越标准
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%。
光伏逆变器低电压穿越标准 2
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
北京群菱能源科技有限公司
第- 1 –页 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。 北京群菱能源科技有限公司
第- 2 –页 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。 2010年底,国家电网公司出台的《光伏电站接入电网技术规定》(企标)明确指出[10],“大中型光伏电站应具备一定的低电压穿越能力;电力系统发生不同类型故障时,若光伏电站并网点考核电压全部在图中电压轮廓线及以上的区域内 北京群菱能源科技有限公司
光伏低电压穿越的基本要求
光伏低电压穿越的基本要求
首先,光伏低电压穿越应满足电力系统的基本规范和标准。例如,国家电网公司发布的《光伏电站并网接入技术规范》,规定了光伏电站低电压穿越的技术要求和安全要求。光伏电站应按照国家电力标准进行设计、建设和运行,确保其与电网的配电系统匹配,并满足电压、频率、功率因数等基本参数的要求。
其次,光伏低电压穿越要满足安全可靠的要求。光伏电站应具备过压、欠压、过频、欠频、短路等电气故障保护功能,能够及时切断与电网的连接以防止故障扩大。此外,还需要具备防雷、防感应、防触电等安全保护措施,确保人员和设备的安全。
再次,光伏低电压穿越还应满足电能质量的要求。光伏电站的并网电能应平稳、可靠,不应对电网造成任何负面影响。光伏电站应具备功率平衡、功率因数控制、谐波控制等措施,确保电网电压和频率的稳定性,并降低谐波和电力波动等影响电能质量的因素。
另外,光伏低电压穿越要满足环境保护的要求。光伏电站应与电网无害地连接,不对环境造成污染,要求对电网进行监测和跟踪,及时发现并消除可能对环境产生负面影响的因素。此外,光伏电站的建设和运行还应符合环境保护法律法规,进行环境影响评价,确保环境可持续发展。
最后,光伏低电压穿越还要满足经济效益的要求。光伏电站的建设和运营应具有良好的经济效益,能够实现投资回报,为社会和企业创造价值。光伏电站的设计应考虑到电网的接纳能力,充分利用太阳能资源,提高发电效率,降低发电成本,确保项目的经济可行性。 综上所述,光伏低电压穿越的基本要求包括遵守电力系统的规范和标准、确保安全可靠、满足电能质量的要求、符合环境保护要求以及具备经济效益。只有满足这些基本要求,光伏低电压穿越才能实现安全、稳定、可持续发展。
低压变频器低电压穿越功能
低压变频器低电压穿越功能
低压变频器低电压穿越功能:增强电机的稳定性和适应性
导语:
近年来,随着科技的不断发展,低压变频器在电机控制领域扮演着越来越重要的角色。其中,低电压穿越功能作为低压变频器的一项重要特性,被广泛应用于各个行业中。本文将对低压变频器低电压穿越功能进行全面评估,并探讨其对电机的稳定性和适应性的影响。
1. 低压变频器低电压穿越功能的定义和原理(主题文字:低压变频器低电压穿越功能)
低压变频器低电压穿越功能是指在低电压条件下,低压变频器具有足够的适应性和稳定性,能够保证电机正常运行的一种功能。在电力供应不稳定或断电的情况下,低压变频器低电压穿越功能可提供连续稳定的电源,并通过调整电机的电压和频率,使其适应低电压环境,从而保证电机的正常运行。
2. 低压变频器低电压穿越功能的应用领域和重要性
(主题文字:低压变频器低电压穿越功能的应用领域和重要性)
低压变频器低电压穿越功能广泛应用于各个行业,特别是对于电力供应不稳定的工业生产环境尤为重要。制造业中的生产线,在电力突然中断或电压降低的情况下,低压变频器低电压穿越功能可以保证生产线的持续运行,避免生产中断和电机损坏。在建筑行业中,低压变频器低电压穿越功能也可以应用于电梯、空调等关键设备,确保设备在供电异常情况下的正常运行,提高人们的生活质量和安全性。
3. 低压变频器低电压穿越功能对电机稳定性的影响
(主题文字:低压变频器低电压穿越功能对电机稳定性的影响)
低压变频器低电压穿越功能对电机的稳定性起到了关键作用。通过及时检测电压下降的情况,低压变频器能够自动调整输出的电压和频率,使电机在低电压环境下保持稳定运行。这样可以避免电机因电压下降而出现过载或过热的情况,保护电机的安全运行。
4. 低压变频器低电压穿越功能对电机适应性的影响
(主题文字:低压变频器低电压穿越功能对电机适应性的影响)
低压变频器低电压穿越功能能够提高电机的适应能力。在供电电压降低时,低压变频器可以通过增加电压和调整频率来保证电机的正常运行。这样,电机可以在不同的电压条件下,保持稳定的输出功率,提高电机的适应性,使其能够应对不同的工作环境,满足各行业的需求。
风力发电机低电压穿越原理
风力发电机低电压穿越原理
风力发电机低电压穿越(LVRT)的原理主要是在电网发生故障或电压跌落时,风力发电机组能够保持并网状态,并向电网提供无功功率,从而支持电网恢复正常运行。
具体来说,当电网发生故障或电压跌落时,风力发电机组通过控制策略,能够快速检测到电网的状态变化,并实时向电网提供无功功率支撑。这样做的目的是在短时间内将跌落的电压值调整至安全范围,避免风电机组出现局部或是大规模脱网现象。
风力发电机组低电压穿越的实现依赖于先进的控制系统和算法,能够快速响应电网的故障或电压跌落,并进行相应的控制和调节。同时,还需要保证风电机组的机械和电气系统在低电压穿越过程中的安全和稳定性。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询风力发电领域专家。
光伏低电压穿越的基本要求 2
光伏低电压穿越的基本要求
1.电压稳定性:光伏系统的逆变器需要保持稳定的电压输出,以确保光伏电流能够按照预期值注入到电网中。稳定电压能够提高光伏系统的效率,减少功率损失,并保护电网的运行稳定。
2.功率调节能力:光伏逆变器需要具备一定的功率调节能力,以适应光照强度的变化和电网负荷的要求。光伏系统的输出功率应能够随时调整,以保持与电网的动态平衡。
3.耐受短路电流:当光伏系统发生故障或其他原因导致短路时,逆变器需要具备一定的短路电流容忍能力,以避免系统的过载和电网的稳定性问题。同时,在短路情况下,逆变器应能够及时切断与电网的连接,以保护系统和设备的安全。
4.双向功率流:光伏系统需要能够实现双向功率流,即可以向电网注入电能,也可以从电网获取电能。这要求光伏低电压穿越系统具备双向电流传输的能力,以适应不同的运行模式和需求。
5.安全性能:光伏低电压穿越系统需要具备一定的安全保护功能,以防止对系统和设备的损坏。逆变器应具备过温、过流、过压等保护功能,并能够自动断电或降低输出功率,以防止发生事故。
6.对电网的影响小:光伏系统在低电压穿越时,应尽量减少对电网的影响。光伏系统的电压和频率应与电网保持一致,以避免对电网的干扰和损害。
7.可靠性与可控性:光伏低电压穿越系统需要具备较高的可靠性和可控性。系统应能够适应各种环境条件和运行要求,具备故障自诊断和自修复能力,以提高系统的可靠性和稳定性。 总结起来,光伏低电压穿越的基本要求包括电压稳定性、功率调节能力、耐受短路电流、双向功率流、安全性能、对电网的影响小、可靠性与可控性等方面。通过满足这些要求,光伏系统能够安全、稳定地向电网输送电能,实现可持续的光伏发电。
并网逆变器低电压穿越能力图文分析
并网逆变器低电压穿越能力图文分析
(1)低电压穿越能力
在电力系统发生的故障中有很多都属于瞬时性,例如:雷击过电压引起的绝缘子表面闪烁;大风时的短时碰线;通过鸟类身体的放电;风筝绳索或树枝落在导线上引起的短路等。这些故障,当被继电保护迅速切除后,电弧即可熄灭,故障点的绝缘可恢复,故障随即自行消除。此时若重新使断路器合上,往往能恢复供电,因而可减小用户停电的时间,提高供电可靠性。
为此,在电力系统中,往往采用自动重合闸装置。自动重合闸在输、配电线路中,尤其在高压输电线路上,大大提高供电可靠性,并已得到极其广泛的应用。根据运行资料统计,输电线自动重合闸的动作成功率(重合闸成功的次数/总的重合次数)相当高,在60%~90%之间。
因此,大型新能源发电站,包括风力发电站和光伏电站都应具备承受自动重合闸的能力。然而,风力发电站和光伏发电站所采用的大功率电力电子装置进行并网,与传统的大型交流同步发电机和变压器系统相比,其器件短路和瞬时过电流耐受能力十分腕弱。早期新能源系统的设计为了保护发电站本身,在遇到接地或者相间短路故障时,继电保护采用的是全部脱网切除的工作模式,这样保护的结果大幅度降低电力系统运行的稳定性,在新能源比重较大的情况下会造成电力系统振荡甚至电网解列的后果。因此,世界各国在大型新能源发电站的并网技术条件中,都规定低电压穿越的条款。所谓低电压穿越,就是在瞬时接地短路或者相间短路时,由于短路点与并网点的距离不同,将导致某相的并网点相电压低于某一个阈值(一般等于或低于20%)。此时,大型风力或者光伏电站不能够解列或者脱网;需要带电给系统提供无功电流;能够自动跟踪电力系统的电压、频率、相位;在自动重合闸时不产生有害的冲击电流。能够快速并网恢复供电,这就是低电压穿越功能。
(2)光伏电站接入电网技术规定
大型和中型光伏电站应具备一定的耐受电压异常的能力,避免在电网电压异常时脱离,引起电网电源的损失。根据国家电网公司《光伏电站接人电网技术规定(试行)》要求,当并网点电压在电压轮廓线及以上的区域内时,光伏电站必须保证不间断并网运行;并网点电压在电压轮廓线以下时,允许光伏电站停止向电网线路送电,如图5-18所示。图中,ULO为正常运行的最低电压限值,一般取0.9倍额定电压。UL1为需要耐受的电压下限,T1为电压跌落到UL1时需要保持并网的时间,T2为电压跌落到ULO时需要保持并网的时间。ULl、T1、T2数值的确定需考虑保护和重合闸动作时间等实际情况。推荐UL1设定为0.2倍额定电压,T1设定为1s、T2设定为3s。
