一種基于鏈?zhǔn)絪vg的光伏逆變器高電壓穿越測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于鏈?zhǔn)絊VG的光伏逆變器高電壓穿越測(cè)試系統(tǒng)，針對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器高電壓穿越測(cè)試。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)的廣泛使用和并網(wǎng)裝機(jī)容量的不斷增加，其在電網(wǎng)故障條件下的運(yùn)行與控制策略已直接影響到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)有的研究主要集中于電網(wǎng)電壓跌落故障對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的電磁暫態(tài)影響分析及相應(yīng)的低電壓穿越技術(shù)探究，而與之對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)電壓驟升條件下的相關(guān)研究成果則尚不多見(jiàn)。事實(shí)上，實(shí)際電力系統(tǒng)中電網(wǎng)電壓的驟升常伴隨著電網(wǎng)電壓的跌落故障而發(fā)生，如:電網(wǎng)電壓跌落導(dǎo)致的負(fù)載突切等可引發(fā)電網(wǎng)電壓的驟升。因此，為避免光伏發(fā)電系統(tǒng)在低電壓穿越后因暫態(tài)高壓而脫網(wǎng)，有必要對(duì)其光伏逆變器電壓驟升控制策略加以研究。電網(wǎng)電壓的驟升會(huì)帶來(lái)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器控制裕度的下降，如若失控則會(huì)導(dǎo)致能量由電網(wǎng)倒灌進(jìn)入逆變器進(jìn)而引發(fā)直流側(cè)過(guò)壓或過(guò)流。為改善電網(wǎng)電壓驟升對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器所造成的暫態(tài)沖擊，確保其安全并網(wǎng)運(yùn)行，該文提出一種光伏逆變器電壓驟升測(cè)試系統(tǒng)。
[0003]目前，中國(guó)市場(chǎng)接入光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器僅提出了低電壓穿越的相關(guān)指標(biāo)，對(duì)高電壓穿越暫不作要求，而北美市場(chǎng)主流逆變器廠商推出的逆變器多數(shù)帶有高電壓穿越功能，隨著國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和完善，具備高電壓穿越功能將是光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的發(fā)展趨勢(shì)。
[0004]因此，為保障大規(guī)模光伏發(fā)電接入后的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，亟需開(kāi)展光伏逆變器電壓驟升能力測(cè)試，而研制能夠真實(shí)模擬電網(wǎng)電壓驟升特性的測(cè)試裝置則是重中之重。專利號(hào)為201220255118.5的中國(guó)實(shí)用新型專利《移動(dòng)式風(fēng)電機(jī)組高低電壓穿越測(cè)試裝置》雖提供了一種電網(wǎng)高電壓模擬方案，其通過(guò)變壓器副邊繞組抽頭跳變實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組機(jī)端電壓的上升，但該方法所產(chǎn)生的高電壓波形，其電壓上升速率過(guò)快，且無(wú)法模擬實(shí)際電網(wǎng)過(guò)電壓過(guò)程中的相角與電能質(zhì)量變化情況，不適合風(fēng)電機(jī)組高電壓能力的測(cè)試要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于鏈?zhǔn)絊VG的光伏逆變器高電壓穿越測(cè)試系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]一種基于鏈?zhǔn)絊VG的光伏逆變器高電壓穿越測(cè)試系統(tǒng)，包括電源進(jìn)線隔離變壓器，高壓斷路器K1、電抗器L、高壓斷路器K2、鏈?zhǔn)絊VG、配出線隔離變壓器，所述電源進(jìn)線隔離變壓器與高壓斷路器K1串聯(lián)，高壓斷路器K1與電抗器L串聯(lián)，電抗器L與配出線隔離變壓器串聯(lián)，高壓斷路器K2與鏈?zhǔn)絊VG串聯(lián)，然后并聯(lián)在電抗器L與被測(cè)試裝置的隔離變壓器串聯(lián)點(diǎn)之間，模擬電網(wǎng)高電壓穿越過(guò)程，測(cè)試光伏逆變器高電壓穿越能力，其特征在于，所述高壓斷路器K2與鏈?zhǔn)絊VG串聯(lián)采用星形接法，中性點(diǎn)直接接地，可調(diào)電抗器L與鏈?zhǔn)絊VG完美配合，利用鏈?zhǔn)絊VG產(chǎn)生的容性無(wú)功功率在電抗器L的感抗XJ:產(chǎn)生電壓降，可以精確無(wú)級(jí)的實(shí)現(xiàn)光伏逆變器的高電壓穿越測(cè)試。
[0008]所述的高電壓穿越測(cè)試系統(tǒng)投入測(cè)試之前，所述高壓斷路器K1斷開(kāi)，高壓斷路器K2斷開(kāi)；啟動(dòng)測(cè)試時(shí)，先閉合所述高壓斷路器K1，然后閉合所述高壓斷路器K2 ;結(jié)束測(cè)試時(shí)，先斷開(kāi)所述高壓斷路器K2，然后，斷開(kāi)所述高壓斷路器K1。
[0009]所述電抗器L的感抗\采用干式空心電抗器，電抗器的電抗值Xl與電抗器的電阻&比值大于10 ;電抗器L的感抗L是固定的，通過(guò)設(shè)置鏈?zhǔn)絊VG產(chǎn)生不同的容性無(wú)功功率實(shí)現(xiàn)所述光伏逆變器不同幅度的高電壓穿越，固定的感抗&與鏈?zhǔn)絊VG產(chǎn)生不同的容性無(wú)功功率匹配選擇可以使所述光伏逆變器高電壓穿越測(cè)試系統(tǒng)在100% Un-150% Un范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)高電壓穿越波形；控制所述鏈?zhǔn)絊VG產(chǎn)生容性無(wú)功功率的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述光伏逆變器高電壓穿越時(shí)間長(zhǎng)度進(jìn)行控制。
[0010]利用所述鏈?zhǔn)絊VG特性既可以實(shí)現(xiàn)三相電壓平衡高電壓穿越測(cè)試，也可實(shí)現(xiàn)三相電壓不平衡高電壓穿越測(cè)試。
[0011]實(shí)現(xiàn)所述高電壓穿越測(cè)試系統(tǒng)的電壓驟升裝置包括電源進(jìn)線變壓器、高壓開(kāi)關(guān)柜、電抗器柜、鏈?zhǔn)絊VG、光伏逆變器變壓器；所述電抗器為感抗所述高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)設(shè)有高壓斷路器K1和高壓斷路器K2，所述高壓斷路器K1、K2選取真空斷路器，所述電源進(jìn)線隔離變壓器二次繞組采用星型接線并中性點(diǎn)直接接地，所述高壓斷路器Κ2與鏈?zhǔn)絊VG串聯(lián)，星型接法，中性點(diǎn)直接接地，所述高壓斷路器Κ2、鏈?zhǔn)絊VG絕緣水平應(yīng)在15KV及以上。
[0012]所述光伏逆變器高電壓穿越測(cè)試系統(tǒng)還包括就地測(cè)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)；就地測(cè)控系統(tǒng)與所述高電壓穿越測(cè)試系統(tǒng)連接，就地測(cè)控系統(tǒng)與遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)相通訊；所述就地測(cè)控系統(tǒng)將系統(tǒng)的信息采集，進(jìn)行分析判斷后實(shí)現(xiàn)高電壓穿越控制，也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)功能將電壓驟升信息上傳給外部的遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明光伏逆變器電壓驟升測(cè)試系統(tǒng)的有益效果包括:
[0014]1、本發(fā)明提供的一種光伏逆變器電壓驟升測(cè)試系統(tǒng)，感抗\與高壓斷路器Κ1串聯(lián)后接入被測(cè)光伏逆變器與電網(wǎng)之間，電壓驟升裝置與被測(cè)光伏逆變器的連接點(diǎn)處通過(guò)串聯(lián)的高壓斷路器Κ2與鏈?zhǔn)絊VG串聯(lián)采用星形接線并中性點(diǎn)直接接地，測(cè)試過(guò)程通過(guò)控制高壓斷路器Κ1和Κ2按照時(shí)序的斷開(kāi)和閉合實(shí)現(xiàn)，測(cè)試點(diǎn)產(chǎn)生的電壓驟升與實(shí)際電網(wǎng)電壓驟升產(chǎn)生的機(jī)理相同，電壓上升的速率及其電壓波形質(zhì)量均與實(shí)際電網(wǎng)過(guò)電壓特性十分吻合，能夠真實(shí)模擬產(chǎn)生實(shí)際的電網(wǎng)過(guò)電壓特性，可以實(shí)現(xiàn)0.69kV、10kV和35kV電力系統(tǒng)的高電壓狀態(tài)模擬。
[0015]2、高壓斷路器K2與鏈?zhǔn)絊VG串聯(lián)采用星型接法并中性點(diǎn)接地，配合感抗XJ臺(tái)升測(cè)試點(diǎn)的電壓。并且控制鏈?zhǔn)絊VG三相同時(shí)投入或者分相投入可以使該電壓驟升裝置的測(cè)試點(diǎn)電壓三相電壓平衡抬升或者不平衡抬升。
[0016]3、光伏逆變器電壓驟升測(cè)試系統(tǒng)還包括外部相連的遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)，測(cè)試系統(tǒng)的所有信息均通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳給遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]如圖1所示為本發(fā)明提供的一種光伏逆變器電壓驟升裝置的單線原理圖。
[0018]如圖2所示為本發(fā)明提供的一種電壓驟升裝置的開(kāi)關(guān)動(dòng)作與SVG投入情況的時(shí)序圖。
[0019]如圖3所示為本發(fā)明提供的一種高壓斷路器K2與鏈?zhǔn)絊VG的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
[0020]如圖4所示為本發(fā)明提供的一種電壓驟升裝置實(shí)際應(yīng)用中的布局示意圖。
[0021]如圖5所示為本發(fā)明提供的一種光伏逆變器電壓驟升測(cè)試系統(tǒng)就地測(cè)試控制示意圖。
[0022]如圖6所示為本發(fā)明提供的一種光伏逆變器電壓驟升測(cè)試系統(tǒng)為三相對(duì)稱電壓驟升時(shí)的實(shí)施例的實(shí)測(cè)線電壓實(shí)時(shí)波形圖。
[0023]如圖7所示為本發(fā)明提供的光伏逆變器電壓驟升測(cè)試系統(tǒng)為三相對(duì)稱電壓驟升時(shí)的實(shí)施例的線電壓有效值波形圖。
[0024]如圖8所示為本發(fā)明提供的一種光伏逆變器電壓驟升測(cè)試系統(tǒng)為三相不對(duì)稱電壓驟升時(shí)的電壓實(shí)時(shí)波形圖。
[0025]如圖9所示為本發(fā)明提供的一種光伏逆變器電壓驟升測(cè)試系統(tǒng)為三相不對(duì)稱電壓驟升時(shí)的電壓有效值波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]見(jiàn)圖1，一種基于鏈?zhǔn)絊VG的光伏逆變器高電壓穿越測(cè)試系統(tǒng)，其接入點(diǎn)連接電網(wǎng)偵牝測(cè)試點(diǎn)連接被測(cè)配出線變壓器高壓側(cè)，模擬電網(wǎng)過(guò)電壓測(cè)試該被測(cè)光伏逆變器的電壓驟升能力，該測(cè)試系統(tǒng)的單線原理圖如圖1所示。由圖1可知，該測(cè)試系統(tǒng)的電源進(jìn)線變壓器35-10/10kV與電抗器L串聯(lián)，然后電抗器L與配出線隔離變壓器10/0.69kV串聯(lián)。
[0028]基于鏈?zhǔn)絊VG的光伏逆變器高電壓穿越測(cè)試系統(tǒng)，包括電源進(jìn)線隔離變壓器，高壓斷路器K1、電抗器L、高壓斷路器K2、鏈?zhǔn)絊VG、配出線隔離變壓器，所述電源進(jìn)線隔離變壓器與高壓斷路器K1串聯(lián)，高壓斷路器K1與電