[发明专利]一种基于分布概率的光伏电站谐波水平评估方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种光伏电站谐波水平评估方法，更具体涉及一种基于分布概率的光伏电站谐波水平评估方法。

背景技术：

在现有技术中，光伏电能质量检测为通过光伏电池和光伏逆变器，光伏发电站将太阳能转换成工频交流电能并传输到电网上。由于采用高频电力电子开关装置，光伏逆变器的波形调制策略、拓扑结构、电网背景电能质量水平和运行工况都会对器并网电流谐波大小产生影响。随着光伏电站规模的增加和投入并网逆变器数目的增多，其输出的并网电流谐波对电网电压的污染也不容忽视。当前，电站大规模光伏电站电能质量谐波测试参考国家标准GB/T 14549-93《电能质量公用电网谐波》，该标准规定以测量周期内95％概率大值作为测试结果，用于评价谐波污染严重程度的标准。

由于光伏电站电流谐波含量与辐照度强弱密切相关，测试期间辐照度强弱情况对测试结果有很大影响。以某500kW逆变器实验室测试结果为例，其中，测试结果均为对应功率区间下测试结果的95％概率大值：

表1 逆变器A相电流测试结果

从表1中可以看到，该逆变器在低功率区间谐波含量绝对值较低，总谐波电流与额定电流比值THDIn％为0.94％。随着输出功率上升，谐波含量也逐渐上升，但当功率达到70％功率以上后，谐波含量不再上升，此时THDIn％为2.3％。从上述可以看出，如果仅以低功率区间测试结果对电站谐波水平评估时，存在对电站谐波水平低估的情况。但同时如果仅以高功率区间测试结果对电站谐波水平进行评估，考虑到光伏电站运行的特殊性，运行在100％功率区间下的时间也较少，所以这种方法也过于严苛。所以光伏电站谐波评估的关键技术在于如何结合光伏电站实际气象状况结合各个功率区间谐波测试结果，对光伏电站谐波水平进行综合评估。

发明内容：

本发明的目的是提供一种基于分布概率的光伏电站谐波水平评估方法，所述方法解决基于逆变器型式试验结果的光伏电站谐波电流水平的评估问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于分布概率的光伏电站谐波水平评估方法，包括以下步骤：

(1)测试光伏逆变器单机谐波分布概率；

(2)确定光伏电站并网点谐波电流水平；

(3)确定长期辐照水平的光伏电站并网点谐波电流水平。

本发明提供的一种基于分布概率的光伏电站谐波水平评估方法，所述步骤(1)的测试过程包括以下步骤：

获取被测光伏逆变器无功功率输出Q＝0，光伏电站并网点处谐波电流测试数据；

确定光伏电站不同功率下基波电流取值范围，并依据基波电流划分，将所述测试数据划分到不同工况下；

利用正态分布对不同功率区间下各次谐波电流分布进行统计分析；

得到光伏逆变器若干次谐波在不同功率段下的概率密度函数；

确定光伏逆变器单机谐波分布概率。

本发明提供的一种基于分布概率的光伏电站谐波水平评估方法，所述被测光伏逆变器与光伏阵列模拟直流源相连；所述光伏逆变器和电能质量分析仪均与多抽头升压变压器的低压侧连接；所述多抽头升压变压器与所述隔离变压器的一次侧连接；控制被测光伏逆变器无功功率输出Q＝0，通过所述电能质量分析仪连续记录10个功率区间下谐波电流。

本发明提供的另一优选的一种基于分布概率的光伏电站谐波水平评估方法，通过所述光伏逆变器的谐波电流分布测试结果分析所述光伏电站在1％Pn≤P＜10％Pn、10％Pn≤P＜20％Pn、20％Pn≤P＜30％Pn、30％Pn≤P＜40％Pn、40％Pn≤P＜50％Pn、50％Pn≤P＜60％Pn、60％Pn≤P＜70％Pn、70％Pn≤P＜80％Pn、80％Pn≤P＜90％Pn及90％Pn≤P≤100％Pn不同功率下谐波电流分布。

本发明提供的再一优选的一种基于分布概率的光伏电站谐波水平评估方法，假设谐波电流值分布服从N(μ，σ²)，其中μ和σ²分别为数学期望和方差的未知参数；

e)似然函数为