[发明专利]一种并网光伏逆变器的低电压穿越检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测装置，具体涉及一种并网光伏逆变器的低电压穿越检测装置。

背景技术

随着我国光伏产业迅猛发展，光伏发电在电网中所占比例不断增大。如果电网发生故障导致电压跌落时，光伏发电系统解列跳闸，将对电力系统稳定性产生影响，甚至造成电网的全面瘫痪。光伏逆变器作为光伏电站的核心部件，在电网故障时能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压区域。因此，作为光伏逆变器检测实验室必须具有检测装置用于检测光伏逆变器是否具有低电压穿越能力。

在国际相关的风电和光伏标准中，规定采用无源电抗器接地短路或相间短路来模拟电网故障，采用图1所示的装置进行低电压穿越。其中阻抗Z₁为限流电抗器，是用来限制装置短路时对上级电网的影响；Z₁往往会并联有旁路开关。Z₂为短路电抗器，根据需要跌落的幅值来调节Z₂的大小。WT代表风电机组（光伏检测中用光伏发电单元替代）。通过合上开关S可以模拟电网电压跌落，开关S应能够准确地闭合和断开的时间，可用机械断路器或电力电子器件来实现。

采用图1无源电抗器形式，存在几个方面特点：第一，必须选择大功率电抗器，因此装置体积较大。第二，装置跌落点数量受到电抗器数量的限制，不可能同时满足很多跌落幅值。第三，测试时更换电抗器配置或改变主回路结构时步骤繁琐，不利于快速实现多种幅值和形态的电压跌落。

基于国际标准和国外先进标准中所述，采用图1无源电抗器形式实现低电压穿越检测，必须同时满足以下条件：

第一：检测装置短路容量必须是被测光伏逆变器容量的3倍以上，即：

Sk=Un2(Z1+Z2+Zk)2>3Pn]]>

其中：U_n为光伏逆变器接入点额定电压，P_n为光伏逆变器额定功率，Z₁、Z₂为检测装置配置的限流电抗器和短路电抗器，Z_k为公共连接点的等效短路电抗值。以下公式相同。

第二：检测装置跌落幅值是通过配置电抗器Z₁、Z₂的电感值来实现的，检测装置电压跌落值满足如下公式所示：

k=Z2Z1+Z2+Zk;]]>

第三：低电压穿越检测必须满足五种不同幅值的跌落实验，即k要求至少具有5种不同的取值。

第四：低电压穿越检测时，装置跌落前、跌落时、跌落后电压幅值误差不得大于±5%，装置跌落时间和恢复时间不能大于20ms。