[发明专利]一种光伏电站电压动态扰动试验控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网电压异常(扰动)响应特性测试技术领域，尤其涉及一种用于光伏电站的电压动态扰动试验控制方法。

背景技术

根据美国电科院的统计，90％以上的电网电能质量问题是由电压扰动(Voltage Sag)和电压凸起(Voltage Swell)造成，其中电压扰动为主要事故原因。因此光伏电站并网后需要定期对电站的设备及线路等进行测试，以验证其自动控制系统各项自动调节品质指标是否满足国家标准的要求，以确保光伏电站安全稳定运行。根据国标GB-T 19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》要求，当电力系统发生短路故障引起电压跌落时，光伏电站动态无功响应时间应不超过30ms。

目前，在对光伏电站进行此动态无功响应测试(即电压扰动响应特性测试)时，需要采用专用的电压扰动发生装置作为扰动源来模拟故障以对站内高压母线的电压进行扰动，同时记录分析全站自动控制系统的各项响应指标，如电流、电压、有功、无功等各参数的变化。现有的电压扰动发生装置多以高电压等级的大电容器和大电抗器作为扰动源，其风险大、成本高且不易控制。因此，有必要开发一种新型的光伏电站电压动态扰动试验控制方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏电站电压动态扰动试验控制方法，该方法是以光伏电站自身的设备作为扰动源，可操作性和模拟性强，无需加装电压扰动发生装置作为外部的扰动源，有效降低了试验成本并在一定程度上提高了安全可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种光伏电站电压动态扰动试验控制方法，该方法运用到一种电压动态扰动试验系统，该系统包括光伏电站与电网之间的并网母线、连接在并网母线上的若干条集电线路、设置在每条集电线路上的若干个逆变器发电区、设置在并网母线出线侧的空气开关、设置在每条集电线路上的空气开关、分别安装在并网母线出线侧空气开关处以及一条集电线路空气开关处的电量记录分析仪、设置在电站中控室内的自动控制系统，所有逆变器发电区的逆变器、并网母线的空气开关以及每条集电线路上的空气开关均与自动控制系统电连接；该方法具体包括如下步骤：

(1)选取一条带有逆变器发电区数量最多(即逆变器数量最多)的集电线路(如果有若干条集电线路的逆变器数量相同，则可以任意选取一条)，并将该集电线路标记为线路1，通过自动控制系统将线路1上的逆变器全部设置为最大无功输出模式；

(2)将电量记录分析仪分别安装在并网母线出线侧空气开关处以及剩余集电线路中的任意一条集电线路的空气开关处，并将该条集电线路标记为线路2；

(3)启动电量记录分析仪使其处于工作状态，并切开线路1上的空气开关使线路1上的所有逆变器瞬间断电脱网，从而形成干扰源对并网母线电压和线路2电压造成扰动；

(4)电量记录分析仪记录下并网母线电压和线路2电压被扰动瞬间的相关数据，并根据《光伏发电站接入电力系统技术规定》的标准判断光伏电站的自动控制系统各项自动调节品质指标是否合格。

作为本发明的一种改进，所述线路1上所有逆变器的最大无功输出是指所有逆变器均处于无功输出比例为100％的状态。

作为本发明的一种改进，所述电量记录分析仪记录的数据包括电压、电流、有功、无功和功率因数。

作为本发明的一种改进，所述线路1作为干扰源，其能够产生的无功扰动量(即无功调节范围)可根据线路1上逆变器总台数、每台逆变器的无功调节幅度以及集电线路和升压变的损耗进行调配，具体的调配方法是：假设线路1上的逆变器总台数为N，单台逆变器无功可调幅度为Q，光伏电站上所有集电线路和升压变的损耗为A，则线路1上的无功扰动量△Q1为△Q1＝N*Q-A。

作为本发明的一种改进，所述光伏电站上所有集电线路和升压变的损耗可根据光伏电站的设备生产铭牌上注明的损耗进行叠加运算获得。

作为本发明的一种改进，所述线路1上的所有逆变器能够发出双向无功，即容性无功和感性无功，其中，容性用+表示，感性用-表示。

作为本发明的一种改进，为了对电网的干扰减小至最小，所述并网母线的电压扰动变化范围必须准确控制在电网调度部门的母线电压波动许可值范围内，即在光伏电站的电压动态扰动试验过程中，所述并网母线的电压须在预定的扰动变化范围内波动。