[发明专利]一种光伏逆变器低电压穿越的快速判定方法

说明书

 

技术领域：

   发明涉及光伏发电领域，特别涉及一种光伏逆变器低电压穿越的快速判定方法。

 

背景技术：

《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定（试行）》中对光伏发电系统的低电压穿越要求如下：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。

当并网点在图1中电压轮廓线以下时，允许光伏电站停止向电网线路送电。 参见图1，U_L0为正常运行的最低电压限制，一般取0.9倍额定电压。U_L1为需要耐受的电压下限，T1为电压跌落到U_L1时需要保持并网的时间，T2为电压跌落到U_L0时需要保持并网的时间。U_L1、T1、T2数值的确定需要考虑保护和重合动作时间等实际情况。推荐U_L1设定为0.2倍额定电压，T1设定为1秒，T2设定为3秒。

现有的低电压穿越判定方法为判定三相电压的幅值是否低于0.9倍的额定电压，但此种判定方法需要至少计算一个工频周期（0.02秒）的电压信息，才能计算出三相电压的额定电压值，因此时间上至少要滞后0.02秒，使光伏发电系统在电网电压异常情况的处理的快速性上受到制约。另外，由于逆变器交流侧是否存在升压变压器以及升压变压器变比的不确定，所以当电网电压的单相电压或者三相电压发生跌落时，逆变器采集到的电网电压信息的幅值不尽相同。

发明内容：

    本发明为了克服光伏发电系统在电网电压异常情况的处理的快速性上受到制约的问题，缩短判定的计算时间，提出一种光伏逆变器的低电压穿越的快速判定方法。

本发明提供一种光伏逆变器低电压穿越的快速判定方法，其特征在于，所述方法采用公式U=Ua*Ua+Ub*Ub+Uc*Uc进行计算，式中Ua，Ub，Uc分别为A,B,C三相电网电压瞬时值，根据计算得到的U值来判断：当计算出U值小于阈值U1时，判定电网电压发生了跌落；当计算出U值小于阈值U2时，则判定电网电压低于需要耐受的电压下限，逆变器断开电网，停止运行。

   进一步地，U1是电网电压跌落至正常运行的最低电压限制时，根据上述公式计算出来的阈值；U2是电网电压跌落至需要耐受的电压下限时，根据上述公式计算出来的阈值。

进一步地，U1为电网电压跌落至额定电压的0.9倍时计算出来的阈值；U2为电网电压跌落至额定电压的0.2倍时计算出来的阈值。

    进一步地，所述三相电网电压的瞬时值通过电网电压采集电路、AD转换单元采集到数字处理芯片里。

进一步地，所述电网电压采集电路包括采样电路、差分放大电路、电压跟随器、一阶低通滤波器。

进一步地，电网电压跌落分为单相不对称跌落与三相对称跌落。

进一步地，在U值大于U2小于U1时逆变器采用低电压穿越下的控制，继续并网发电。

进一步地，电网电压跌落的检测时间小于0.005秒。

本发明的有益效果是：当低电压穿越发生时，采用本发明的方法时所用时间较短，从而使逆变器更加迅速的动作，提高了光伏发电系统的快速性。

 

附图说明：

   图1为大型和中型光伏电站的低电压耐受能力要求示意图；

   图2为本发明中电网电压采集框图；

   图3为本发明中电网电压采集电路图；

图4为本发明的A,B,C三相电网电压对称跌落至0.9倍额定电压值时的U值示意图；

图5为本发明中的A相电网电压在0.1秒处对称跌落至0.9倍额定电压时U值示意图。

 

具体实施方式：