[发明专利]一种对光伏逆变器调相运行能力现场测试的方法与系统

说明书

技术领域

本发明属于光伏逆变器调相运行领域，具体涉及一种对光伏逆变器调相运行能力现场测试的方法与系统。

背景技术

国标《光伏发电站接入电力系统技术规定》（GB/T19964-2012）明确规定光伏发电站的无功电源包括光伏并网逆变器及光伏发电站无功补偿装置，光伏发电站要充分利用并网逆变器的无功容量及其调节能力；当逆变器的无功容量不能满足系统电压调节需要时，应在光伏发电站集中加装适当容量的无功补偿装置，必要时加装动态无功补偿装置。基于此标准，现场运行的各家光伏发电站均配置了动态无功补偿装置。然而，动态无功补偿装置在实际运行中广泛存在故障率高的问题，为光伏发电站日常运维工作带来了诸多不便，不但影响并网点调压效果，而且消耗大量的光伏发电站站用电量。因而，充分利用并网逆变器的无功容量及其调节能力的重要性愈发凸显，对光伏发电站并网逆变器调相运行能力进行开发并大量推广应用，充分发挥各家光伏发电站并网逆变器的无功调节能力将会产生巨大的经济效益和社会效益。

当前，国内并网光伏发电站均要求配置占装机容量20%左右的容性和5%左右的感性无功补偿装置，还常常要求是动态补偿的SVG，造价比较昂贵。国内对光伏发电站的无功功率控制主要针对的对象是无功补偿装置（SVC或SVG）及有载调压变的分接头。随着电力电子技术和工业控制技术的发展，逆变器的调制方式和控制策略也有了很大的提升。通过远方遥调的控制器将可以远方群控调节各台逆变器的无功出力，实现大功率电力电子装置PWM（脉宽调制）的四象限运行，达到理想的无功动态调节效果，将为造价昂贵的光伏发电站节省大量资金，也可避免无功补偿装置的运行损耗。

早期的光伏发电站并网逆变器由于技术原因，使逆变器发出无功功率并参与整站无功功率调节的能力尚未开发出来。然而，随着逆变器技术的发展，对逆变器参与光伏发电站无功功率调节能力的重视程度越来越高。采用具备无功调相能力的新型逆变器逐渐成为新建光伏发电站的主流选择，这类逆变器能够实现输出有功功率、无功功率的解耦控制，可按系统运行方式要求及采用的控制策略发出适量无功（容性或感性），一定程度上可参与接入地区的电网无功功率调节。因此，对大规模集中式并网光伏发电站开展技术改造，开发并网逆变器的无功功率调节潜力成为解决上述问题的新思路。

目前，由于光伏发电投资商缺少协同，电网公司对光伏发电站技术平台尚未进行统一协调，光伏发电站建成投运后，无功功率运行成为一大盲点，光伏逆变器和光伏发电站内的无功补偿装置尚不能实现联合调节无功功率的能力。相关测试单位在参与并网光伏发电站开展技术改造时，对光伏发电站并网逆变器无功调节能力缺乏标准的测试方法，基于此现状，本发明将研究开发一种逆变器调相运行能力现场测试的方法与系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种对逆变器调相运行能力进行验证性测试的方法与系统，可以实现对并网大功率光伏发电站逆变器无功功率（容性或感性）的有效控制。测试方法是通过投切光伏发电站低压母线上的光伏馈线产生电压扰动，进而测试具备调相运行能力的各台逆变器对电压扰动的响应时间、响应幅值。

一种对光伏逆变器调相运行能力现场测试的方法与系统，所述测试方法可通过投切光伏发电站低压母线上的光伏馈线产生电压扰动，进而测试具备调相运行能力的逆变器对电压扰动的响应时间、响应幅值，所述方法与系统可以实现对大功率光伏发电站并网逆变器无功功率（容性或感性）的有效控制；所述测试的系统包括具备无线发送功能的电压/电流采集终端、基于Labview的数据记录与分析系统。

优选地，所述电压扰动包括电压上阶跃扰动与电压下阶跃扰动，上阶跃扰动通过切除光伏发电站低压母线上的光伏馈线实现，下阶跃扰动通过投入光伏发电站低压母线上的光伏馈线实现，电压扰动量可以通过调整光伏馈线所带负荷容量来调节。

优选地，所述上阶跃扰动是在切除光伏发电站低压母线上的光伏馈线后，并网点电压升高，所述下阶跃扰动在投入光伏发电站低压母线上的光伏馈线后，并网点电压降低，逆变器根据并网点电压目标值提高或降低电压，直至并网点电压达到目标值。

优选地，所述采集终端采集逆变器交流侧电压/电流，经无线发送终端发送给管理服务器；所述基于Labview的数据记录与分析系统，能够同时测试多台逆变器的调相运行情况，比对各台逆变器调相运行的动作时序和动作幅度，最终自动生成测试报告。

本发明的技术方案具有以下有益效果：