一種光伏電站/光伏逆變器的故障穿越檢測系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種故障穿越檢測技術(shù)，具體涉及一種光伏電站/光伏逆變器的故障穿越檢測系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002 ]隨著光伏發(fā)電在電力能源中所占比例越來越大，光伏發(fā)電系統(tǒng)對電網(wǎng)的影響已經(jīng)不能忽略。尤其在我國西部甘肅、青海一帶，光伏發(fā)電系統(tǒng)采用大規(guī)模集中接入的方式并入電網(wǎng)。如果大型光伏電站不具備低電壓穿越能力，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障造成并網(wǎng)點電壓跌落時，會導(dǎo)致光伏發(fā)電站大范圍的脫網(wǎng)，可能造成電網(wǎng)電壓與頻率的崩潰，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
[0003]為了避免發(fā)生類似風(fēng)電的大面積脫網(wǎng)事故，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19964-2012《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》中有明確規(guī)定光伏發(fā)電站在電網(wǎng)發(fā)生故障時應(yīng)保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行并給予電網(wǎng)一定無功功率的支撐。
[0004]當(dāng)具備低電壓穿越能力的大型光伏發(fā)電站投入運行后，在電網(wǎng)故障發(fā)生時成功“穿越”低電壓，隨后在電網(wǎng)電壓恢復(fù)的過程中，由于電力系統(tǒng)內(nèi)部無功補償裝置不具備快速自投切功能，故障切除后未能及時調(diào)節(jié)或切除，造成局部電網(wǎng)無功過剩，電網(wǎng)發(fā)生了過電壓短時故障，會導(dǎo)致大量的光伏電站脫網(wǎng)運行。隨著光伏發(fā)電技術(shù)不斷的發(fā)展和光伏發(fā)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)不斷的完善，光伏電站在已具備低電壓穿越能力的基礎(chǔ)上，需要其同樣具備高電壓穿越能力的要求已刻不容緩。
[0005]目前正在修訂的國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)G/GDW-617已明確要求光伏發(fā)電站應(yīng)具備高電壓穿越能力，光伏電站高電壓穿越曲線如圖1。
[0006]目前檢測機(jī)構(gòu)常用無緣電抗器組合的檢測系統(tǒng)，適用于光伏電站和光伏逆變器低電壓穿越的檢測，尚無適用于光伏電站和光伏逆變器的高電壓穿越檢測系統(tǒng)。目前市場上存在的用于高/低電壓穿越的檢測系統(tǒng)，采用變頻器控制或電抗器抽頭的切換方式實現(xiàn)高/低電壓穿越，存在以下缺點:
[0007](1)采用變頻器控制方式的檢測系統(tǒng)，由于采用閉環(huán)控制，無法模擬電網(wǎng)故障時系統(tǒng)真實的阻抗參數(shù)。
[0008](2)采用電抗器抽頭切換方式的檢測系統(tǒng)，由于使用電子開關(guān)切換，切換過程中會出現(xiàn)短暫的電流中斷，可能導(dǎo)致被測設(shè)備由于電流中斷而停止運行。
[0009](3)傳統(tǒng)用于風(fēng)電的采用阻抗分壓法的低電壓穿越檢測系統(tǒng)和電感/電容串聯(lián)的高電壓穿越檢測系統(tǒng)，在電壓恢復(fù)時或電壓抬升時會產(chǎn)生較高的暫態(tài)電壓過沖，會造成被測裝置由于暫態(tài)電壓過高而出現(xiàn)跳機(jī)現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種光伏電站/光伏逆變器的故障穿越檢測系統(tǒng)和方法，實現(xiàn)光伏電站/光伏逆變器的低電壓穿越和高電壓穿越檢測。[0011 ]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0012]本發(fā)明提供一種光伏電站/光伏逆變器的故障穿越檢測系統(tǒng)，所述檢測系統(tǒng)包括旁路斷路器S1、短路斷路器S2、旁路斷路器S3、限流電感L、分壓電阻R和分壓電容C;
[0013]所述旁路斷路器S1與限流電感L并聯(lián)，形成S1//L支路;所述旁路斷路器S3與分壓電容C并聯(lián)，形成S3//C支路;所述S1//L支路一端連接公共連接點A，另一端連接電網(wǎng)，所述S3//C支路一端通過分壓電阻R、短路斷路器S2連接公共連接點A，另一端接地。
[0014]所述檢測系統(tǒng)通過公共連接點A連接光伏電站或光伏逆變器。
[0015]所述故障穿越包括低電壓穿越和高電壓穿越。
[0016]本發(fā)明還提供一種采用光伏電站/光伏逆變器的故障穿越檢測系統(tǒng)進(jìn)行光伏電站/光伏逆變器的故障穿越檢測方法，所述檢測方法用于檢測光伏電站/光伏逆變器的低電壓穿越;在光伏電站/光伏逆變器的低電壓穿越檢測之前，閉合所述檢測系統(tǒng)中的旁路斷路器S1和旁路斷路器S3，短路斷路器S2保持?jǐn)嚅_狀態(tài);所述檢測方法包括以下步驟:
[0017]步驟1:斷開旁路斷路器S1，限流電感L投入運行；
[0018]步驟2:間隔設(shè)定時間后，閉合短路斷路器S2，模擬低電壓穿越；
[0019]步驟3:間隔設(shè)定時間后，斷開短路斷路器S2;
[0020]步驟4:間隔設(shè)定時間后，閉合旁路斷路器S1，檢測結(jié)束。
[0021]公共連接點A的電壓跌落系數(shù);其中，R表示分壓電阻的阻值，L表示限流電感的感值，表示電網(wǎng)等效阻抗，表示角頻率。
[0022]本發(fā)明還提供一種采用光伏電站/光伏逆變器的故障穿越檢測系統(tǒng)進(jìn)行光伏電站/光伏逆變器的故障穿越檢測方法，所述檢測方法用于檢測光伏電站/光伏逆變器的高電壓穿越;在光伏電站/光伏逆變器的低電壓穿越檢測之前，閉合所述檢測系統(tǒng)中的旁路斷路器S1，短路斷路器S2和旁路斷路器S3均保持?jǐn)嚅_狀態(tài);所述檢測方法包括以下步驟:
[0023]步驟1:斷開旁路斷路器S1，限流電感L投入運行；
[0024]步驟2:間隔設(shè)定時間后，閉合短路斷路器S2，模擬高電壓穿越；
[0025]步驟3:間隔設(shè)定時間后，斷開短路斷路器S2;
[0026]步驟4:間隔設(shè)定時間后，閉合旁路斷路器S1，檢測結(jié)束。
[0027]公共連接點A的電壓抬升系數(shù)，其中，R表示分壓電阻的阻值，L表示限流電感的感值，表示電網(wǎng)等效阻抗，C表示分壓電容的容值，表示角頻率
[0028]本發(fā)明還提供一種采用光伏電站/光伏逆變器的故障穿越檢測系統(tǒng)進(jìn)行光伏電站/光伏逆變器的故障穿越檢測方法，所述檢測方法用于同時檢測光伏電站/光伏逆變器的低電壓穿越和高電壓穿越;在光伏電站/光伏逆變器的低電壓穿越檢測之前，閉合所述檢測系統(tǒng)中的旁路斷路器S1和旁路斷路器S3，短路斷路器S2保持?jǐn)嚅_狀態(tài);所述檢測方法包括以下步驟:
[0029]步驟1:斷開旁路斷路器S1，限流電感L投入運行；
[0030]步驟2:間隔設(shè)定時間后，閉合短路斷路器S2，模擬低電壓穿越；
[0031]步驟3:間隔設(shè)定時間后，斷開短路斷路器S3，模擬高電壓穿越；
[0032]步驟4:間隔設(shè)定時間后，斷開短路斷路器S2;
[0033]步驟5:間隔設(shè)定時間后，閉合旁路斷路器S1，檢測結(jié)束。
[0034]公共連接點A的電壓跌落系數(shù);公共連接點A的電壓抬升系數(shù)，其中，R表示分壓電阻的阻值，L表示限流電感的感值，表示電網(wǎng)等效阻抗，C表示分壓電容的容值，表示角頻率。
[0035]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0036]1)檢測系統(tǒng)采用電感、電感和電容串聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使用最少的設(shè)備即可同時實現(xiàn)了低電壓和高電壓的模擬；
[0037]2)檢測系統(tǒng)可滿足單一低電壓穿越檢測或單一高電壓穿越檢測的要求，也可實現(xiàn)由于電壓故障后造成了電壓先降低后升高的真實故障工況；
[0038]3)優(yōu)化配置電容和電阻的參數(shù)，解決投切電容時的涌流和電壓暫升現(xiàn)象，使高電壓模擬更接近電網(wǎng)真實工況。
【附圖說明】
[0039]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中光伏電站高電壓穿越曲線圖；
[0040]圖2是本發(fā)明實施例中光伏電站/光伏逆變器的故障穿越檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0041 ]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0042]本發(fā)明提供一種光伏電站/光伏逆變器的故障穿越檢測系統(tǒng)，如圖2，所述檢測系統(tǒng)包括旁路斷路器S1、短路斷路器S2、旁路斷路器S3、限流電感L、分壓電阻R和分壓電容C;
[0043]所述旁路斷路器S1與限流電感L并聯(lián)，形成S1//L支路;所述旁路斷路器S3與分壓電容C并聯(lián)，形成S3//C支路;所述S1//L支路一端連接公共連接點A，另一端連接電網(wǎng)，所述S3//C支路一端通過分壓電阻R、短路斷路器S2連接公共連接點A，另一端接地。
[0044]所述檢測系統(tǒng)通過公共連接點A連接光伏電站或光伏逆變器。
[0045]所述故障穿越包括低電壓穿越和高電壓穿越。