电网故障期间并网光伏电站的运行策略研究

发布时间：2019-11-28 21:45

【摘要】：随着新能源发电技术的发展，光伏系统接入电网的容量越来越大。作为新的发电单元，光伏电站的运行策略对所接入的电网有着重要影响。为了更好地保障电网的安全稳定运行，当所接入的电网发生故障时，光伏电站有必要根据准确的故障定位进行故障穿越或孤岛保护等决策。本文分析了光伏电站的孤岛保护技术和低电压穿越技术的应用场景和技术要求，研究了电网故障时刻光伏电站的相关运行策略。 针对光伏电站的孤岛保护问题，本文在介绍了两种常用孤岛检测方法（主动移频式孤岛检测法和基于Q-f下垂曲线的孤岛检测方法）检测原理的基础上分析了这两种方法的孤岛检测效果及其对电网的影响。基于主动移频法，分析和仿真结果表明，该方法在负载品质因数较大的情况下，需要设计较大的截断系数以保证检测效果，从而造成较大的并网电流畸变。而引入正反馈的主动移频法对于负载品质因数较大时的负载同样适用，只要正反馈系数足够大，可以完全消除检测盲区，且导致的并网电流畸变较小。而对于基于Q-f下垂曲线的孤岛检测法，分析和仿真结果表明，该方法的孤岛检测时间与无功扰动系数及负载品质因数有关，无功扰动系数越大，孤岛检测时间越短，同时对并网电能质量的影响也越大；负载品质因数越大，所需的孤岛检测时间越长，所需的无功扰动量也越大。此外，本文还通过仿真验证了这两种方法在多机系统下的孤岛检测效果。 针对光伏电站的低电压穿越问题，本文研究了电网对称短路故障下光伏电站在低电压穿越期间功率注入对并网点电压的支撑作用。理论分析和仿真结果表明，故障期间光伏电站的功率注入能够一定程度上支撑并网点电压，在光伏渗透率大的情况下这种支撑作用更加明显。为了获得最大电压支撑效果，光伏逆变器输出有功和无功功率应按照电网阻抗的阻抗比分配（P/Q=R/X）。该结论能够对故障期间光伏电站的功率注入策略起到一定的指导作用。 光伏电站的孤岛保护和低电压穿越有各自的适用场景：小型光伏电站优先进行孤岛保护，而大型光伏电站优先进行故障穿越。而对于接入用户内部电网的中型光伏电站，电网故障时刻光伏电站的运行策略尚未形成统一规定。为了保障电网的安全稳定运行，本文提出了一种基于光伏渗透率计算的孤岛保护和低电压穿越的协调配合策略。实时的渗透率大小可以通过分布式数据监测和采集系统来获得相关电气信息，根据光伏系统输出容量以及电网到并网点之间的等效阻抗来计算。 此外，对于并入输电网的大型光伏电站，标准规定其必须配备一定的无功设备。本文通过仿真分析验证了当电网发生故障时，无功设备对并网点电压具有一定的支撑作用。仿真研究表明，附加STATCOM装置能够有效地提高并网点电压水平，从而起到改善低电压穿越能力的作用。
【图文】：

kI图3-3 不同控制策略下并网点电压增量相对值与阻抗比、光伏渗透率之间的关系引入并网点电压增量的相对值1 1 V /V来评估电压支撑效果，，并将1V 用系统短路容量及等效阻抗值表示：1 12 21V VVR X SCC (3-12)光伏电站的渗透率（记为PL）为光伏系统输出容量与系统短路容量的比值，1*S1PLSCC SCC (3-13)

路故障时光伏电站出口并网点电压电流波形如图 3-低电压穿越能力，则并网逆变器检测到输出电压跌压、电流波形如图3-8(a)。在1.0s时刻，电网35kV跌落到额定值的33.2%，系统检测到电压幅值跌落后
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 许洪华;深圳1兆瓦并网光伏电站发电[J];太阳能;2004年05期

2 张跃;马勇刚;李自应;;云南德援光伏电站[J];太阳能;2006年04期

3 ;发改委:中国将建设首个大型沙漠光伏电站[J];山东电力技术;2008年06期

4 曾星;;国内将兴建首座普及型光伏电站[J];发电设备;2008年04期

5 章从福;;发改委称国家将在甘肃建首个大型沙漠光伏电站[J];半导体信息;2009年01期

6 ;山东省最大光伏电站将建成[J];山东电力高等专科学校学报;2009年05期

7 ;我国第二批光伏电站特许权招标最低价曝光[J];电源世界;2010年09期

8 ;国内规模最大光伏电站年底发电[J];华东电力;2010年09期

9 ;国内最大光伏电站在济宁并网[J];青海电力;2010年03期

10 ;全球最大光伏电站项目已获准启动[J];可再生能源;2010年06期

相关会议论文 前10条

1 杨建;杨宇东;胡会永;史红丽;;乌兰并网光伏电站设计体会[A];2011建筑工程电气技术文集[C];2011年

2 顾文;王红星;徐敦彬;陈士军;;光伏电站接入电网影响分析[A];第六届电力工业节能减排学术研讨会论文集[C];2011年

3 潘捷;任浩翰;戴成鸿;周彬;;上海崇明前卫太阳能光伏电站的运行实践和成果[A];新形势下长三角能源面临的新挑战和新对策——第八届长三角能源论坛论文集[C];2011年

4 许颖文;陆成;;分布式光伏电站的数据采集研究[A];第七届电力工业节能减排学术研讨会论文集[C];2012年

5 刘宏;李田珍;岳兴华;;中德财政合作青海太阳能项目光伏电站设计与运行[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集：迎接光伏发电新时代[C];2008年

6 陈祥;;基于机理模型的并网光伏电站实时效率分析[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年

7 陈祥;;基于机理模型的并网光伏电站实时效率分析[A];2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分）[C];2011年

8 谢宁;罗安;马伏军;陈燕东;帅智康;;光伏电站与配电网谐波交互影响[A];分布式发电、智能微电网与电能质量——第三届全国电能质量学术会议暨电能质量行业发展论坛论文集[C];2013年

9 王民浩;谢小平;余荣祖;王霁雪;郭雁珩;易跃春;杨存龙;魏显贵;李伟宏;原向阳;曹海滨;庞秀岚;;光伏电站信息化管理系统研发[A];电力行业信息化优秀成果集2013[C];2013年

10 陈祥;;大型并网光伏电站的设计与探讨[A];2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分）[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 王东芹　余宽平;大成硅1MW光伏电站项目获批[N];镇江日报;2010年

2 记者 胡义伟;中利科技光伏电站业务快速增长[N];上海证券报;2012年

3 记者 贾明;青海百兆瓦光伏电站集成技术研究取得新进展[N];青海日报;2012年

4 王林;西班牙光伏商投资日本光伏电站[N];中国能源报;2012年

5 李伟;中盛光电承建罗马尼亚最大光伏电站[N];中国能源报;2012年

6 本报记者 李晓辉;航天机电“瘦身”聚焦光伏电站建设[N];中国证券报;2012年

7 记者 李钊;中国企业进军海外光伏电站市场[N];科技日报;2012年

8 记者 周建越;光伏电站建到加拿大[N];苏州日报;2012年

9 记者 张旭东;光伏电站的“春天”也需谨慎[N];第一财经日报;2012年

10 李瞧;江西晶科能源与国开行建海外光伏电站[N];中国工业报;2012年

相关博士学位论文 前4条

1 马聪;大型光伏电站故障检测与控制技术[D];山东大学;2016年

2 李乃永;电网接纳光伏电站并网运行的适应性及对策研究[D];山东大学;2012年

3 杨明;大型光伏电站逆变器并网控制策略及稳定性分析[D];重庆大学;2014年

4 秦志龙;计及相关性的含风电场和光伏电站电力系统可靠性评估[D];重庆大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 钟宝华;太阳能发电随机生产模拟及其可信容量评估[D];华南理工大学;2015年

2 王涛;光伏电站建设对靖边县土壤、植被的影响研究[D];西北农林科技大学;2015年

3 徐晓龙;基于LabVIEW的光伏电站数据监测系统研究[D];陕西科技大学;2015年

4 戴智慧;并网光伏电站的无功电压控制研究[D];南京师范大学;2015年

5 杨智琳;大型地面光伏电站发电系统监测的研究[D];河北农业大学;2015年

6 赵蓓;大型光伏电站并网频率控制策略研究[D];华北电力大学;2015年

7 薛国斌;甘肃某100MW光伏电站接入系统方案研究[D];华北电力大学;2015年

8 武晓宁;光伏电站功率性能分析与研究[D];华北电力大学;2015年

9 扈聪;光伏电站监控系统技术的研究[D];东华大学;2011年

10 杨聪;含光伏电站的配电网可靠性研究[D];南昌大学;2015年

本文编号：2567162