當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障或擾動(dòng)引起電壓升高時(shí)，在一定的電壓升高范圍和時(shí)間間隔內(nèi)，光伏發(fā)電站可保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行。PA系列功率分析儀具有快達(dá)200KS/s的實(shí)時(shí)錄波，可檢測(cè)高電壓穿越內(nèi)的動(dòng)態(tài)并網(wǎng)電壓情況。
光伏發(fā)電站高電壓穿越能力檢測(cè)應(yīng)包括光伏發(fā)電單元高電壓穿越能力測(cè)試以及光伏發(fā)電站高電壓穿越能力驗(yàn)證，其基本要求有以下幾個(gè)方面。
電壓升高發(fā)生裝置基本需求：
使用如圖1原理所示無(wú)源設(shè)備模擬電網(wǎng)電壓升高，裝置應(yīng)滿足如下要求：
裝置應(yīng)能模擬三相對(duì)稱電壓升高；
限流電抗L和升壓電容C至少有一個(gè)可調(diào)，裝置應(yīng)能在A點(diǎn)產(chǎn)生不同幅度的電壓升高；
限流電抗的電抗值與電阻值之比應(yīng)至少大于10；
限流電抗應(yīng)滿足接入后測(cè)試點(diǎn)A的短路電容為被測(cè)光伏發(fā)電單元所配逆變器總額定功率的3倍以上；
升壓開(kāi)關(guān)S_2應(yīng)能精確控制所有三相電路中升壓電容C和阻尼電阻R的投入及切除時(shí)間，產(chǎn)生的電壓升高時(shí)間誤差應(yīng)在圖2所示容許誤差范圍內(nèi)；
裝置所產(chǎn)生的電壓階躍時(shí)間應(yīng)小于20ms，電壓升高期間不應(yīng)產(chǎn)生超調(diào)；
利用電壓升高發(fā)生裝置進(jìn)行空載測(cè)試時(shí)，產(chǎn)生的電壓升高容許誤差見(jiàn)圖2。
圖1 電壓升高發(fā)生裝置示意圖
圖2 電壓升高容差
測(cè)量設(shè)備
測(cè)量設(shè)備包括電壓互感器，電流互感器和數(shù)據(jù)采集裝置等。測(cè)量設(shè)備準(zhǔn)確度應(yīng)至少滿足表1的要求，數(shù)據(jù)采集裝置帶寬不應(yīng)小于10kHz。
表1 測(cè)量設(shè)備準(zhǔn)確度要求
測(cè)試用例
光伏發(fā)電站高電壓穿越測(cè)試用例如表2所示。測(cè)試應(yīng)至少選取5個(gè)升高點(diǎn)，電壓升高幅值及高電壓持續(xù)時(shí)間如表3所示，光伏發(fā)電單元應(yīng)分別在0.1Pn,d~0.3Pn,d和不小于0.7Pn,d兩種工況下進(jìn)行測(cè)試，且所有測(cè)試點(diǎn)均應(yīng)重復(fù)1次。
表2 光伏發(fā)電站高電壓穿越運(yùn)行時(shí)間要求
注：UT為光伏發(fā)電站并網(wǎng)電壓標(biāo)幺值。
表3 高電壓穿越測(cè)試點(diǎn)
測(cè)試程序
1、測(cè)試接線
進(jìn)行高電壓穿越測(cè)試前，光伏發(fā)電單元的逆變器應(yīng)工作在與實(shí)際投入運(yùn)行時(shí)一致的控制模式下。按照?qǐng)D3連接光伏發(fā)電單元，電壓升高發(fā)生裝置以及其他相關(guān)設(shè)備。
圖3 高電壓穿越能力測(cè)試示意圖
2、空載測(cè)試
光伏發(fā)電單元投入運(yùn)行前應(yīng)先進(jìn)行空載測(cè)試，測(cè)試應(yīng)按如下步驟進(jìn)行：
確定被測(cè)光伏發(fā)電單元逆變器處于停運(yùn)狀態(tài)；
調(diào)節(jié)電壓升高發(fā)生裝置，模擬三相對(duì)稱故障，電壓升高點(diǎn)滿足測(cè)試用例要求；
測(cè)量并調(diào)整檢測(cè)裝置參數(shù)，使電壓升高幅值和升高持續(xù)時(shí)間滿足圖2的容差要求。
3、負(fù)載測(cè)試
應(yīng)在空載測(cè)試結(jié)果滿足要求的情況下，光伏發(fā)電單元應(yīng)分別在0.1Pn,d~0.3Pn,d和不小于0.7Pn,d兩種工況下進(jìn)行高電壓穿越負(fù)載測(cè)試；負(fù)載測(cè)試時(shí)的限流阻抗，升壓阻抗，升壓阻尼電阻阻值以及電壓升高時(shí)間設(shè)定均應(yīng)與空載測(cè)試保持一致；
將光伏發(fā)電單元投入運(yùn)行；
控制電壓升高發(fā)生裝置進(jìn)行三相對(duì)稱電壓升高測(cè)試；
在升壓變壓器側(cè)或低壓側(cè)分別通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置記錄被測(cè)光伏發(fā)電單元電壓和電流的波形，記錄至少?gòu)碾妷荷咔?0s到電壓恢復(fù)正常后6s之間的數(shù)據(jù)。
注：Pn,d為被測(cè)光伏發(fā)電單元所配逆變器總額定功率。
使用PA作為數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行高電壓穿越測(cè)試
PA系列功率分析儀具有最快可達(dá)200KS/s的實(shí)時(shí)錄波，支持50Hz/60Hz、單相/三相系統(tǒng)等各種穿越測(cè)試，可檢測(cè)高電壓穿越內(nèi)的動(dòng)態(tài)并網(wǎng)電壓情況，作為數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行高電壓穿越測(cè)試。具體流程如下：
1、連接設(shè)備，設(shè)置參數(shù)
首先打開(kāi)PA管理軟件PAM，然后搜索設(shè)備（或者手動(dòng)添加設(shè)備），在設(shè)備列表中選擇行業(yè)測(cè)試->電壓穿越測(cè)試視圖，測(cè)試類型選擇高電壓穿越測(cè)試，選擇在線測(cè)試，將單元1，單元2，單元3設(shè)置為接線組3V3A（單項(xiàng)測(cè)試時(shí)點(diǎn)選單項(xiàng)測(cè)試，并選擇測(cè)試單元）
圖4 設(shè)置測(cè)量參數(shù)
圖5 設(shè)置接線組
2、測(cè)試過(guò)程
完成設(shè)置后，點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕，再點(diǎn)擊啟動(dòng)測(cè)試按鈕，PA進(jìn)入數(shù)據(jù)采集過(guò)程如圖6所示，在此時(shí)操作電壓升高裝置升高電壓，按照表3保持一段時(shí)間后，再降至常規(guī)。
圖6 PA數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)中
圖7 數(shù)據(jù)文件下載
圖8 數(shù)據(jù)解析計(jì)算中
如果在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)已經(jīng)完成測(cè)試，可手動(dòng)點(diǎn)擊菜單欄的停止測(cè)試按鈕，否則時(shí)間到后將自動(dòng)停止測(cè)試，并自動(dòng)取回?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析。待數(shù)據(jù)解析計(jì)算完成后，顯示最終測(cè)試結(jié)果，點(diǎn)擊穿越時(shí)間按鈕可自動(dòng)找到穿越區(qū)間，如圖9所示。
圖9 高電壓穿越測(cè)試結(jié)果
