單級式光伏并網發(fā)電零電壓穿越技術研究.pdf

1、隨著人類對能源需求量的日益增加，同時煤、石油、天然氣等一次性能源的日益銳減，人們已意識到開發(fā)可再生能源的重要性。利用可再生能源的關鍵技術是如何將可再生能源并入大電網，光伏發(fā)電技術恰好可以解決這個難題。然而，光伏系統(tǒng)的大規(guī)模并入電網，勢必會對電網的安全穩(wěn)定運行造成影響。因此，國標GB/T19964-2012《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定》中要求光伏并網發(fā)電系統(tǒng)在電壓跌落為零的特殊工況下能夠保持并網運行，光伏發(fā)電站應具有零電壓穿越（ZVR

2、T）能力。針對零電壓故障期間網側電壓相位、頻率難以獲取的特點，設計了一種采用歷史周期值作為鎖相輸出的方法。通過對PCC點電壓幅值的檢測，實時切換控制策略實現(xiàn)了光伏并網發(fā)電系統(tǒng)零電壓穿越，并且向故障電網注入一定量的無功電流支撐電網電壓恢復。利用RT-LAB及DSP-F2812搭建光伏零電壓穿越系統(tǒng)的實時仿真平臺，結果驗證了該控制策略的有效性。
　　在此基礎上，考慮到低電壓穿越（LVRT）期間，光伏電站向電網注入一定量無功電流，致使系

3、統(tǒng)功率因數(shù)發(fā)生變化。對依靠電流大小門檻值，及依靠檢測電壓、電流之間相位關系來判斷故障的保護，有著不可忽略的影響。因此本文針對光伏送出線部分在 LVRT期間的差動保護靈敏度進行深入研究。當送出線部分發(fā)生三相對稱短路故障時，無功補償會導致傳統(tǒng)比率制動式和新型標積制動式差動保護的靈敏度下降，通過 simulink搭建光伏并網發(fā)電系統(tǒng)仿真模型驗證了這一結論。并進一步對比得出發(fā)生金屬性短路故障時，標積制動式差動保護的靈敏度受無功補償影響較小，作為

4、光伏電站送出線部分的保護效果更佳。
　　當送出線路發(fā)生不對稱短路故障尤其是單相短路接地情況時，針對光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的故障特性，分析了零序差動保護在基于不同控制策略條件下的靈敏度結果表明，基于恒功率控制策略的零序差動保護較之基于電網電壓正序分量定向控制策略的零序差動保護具有更高的靈敏度。在無功補償狀態(tài)下，基于恒功率控制的零序差動保護靈敏度隨著無功補償量的逐漸增大而降低，然而較之基于電網電壓正序分量控制的零序差動保護仍具有更高的靈敏度