电网阻抗

2024-05-14

电网阻抗（共3篇）

电网阻抗篇1

随着光伏电源大规模接入配电网, 对较薄弱的电网造成了很大的冲击, 导致电能质量和电网可靠性降低[1,2,3]。所以必须在保证电网稳定运行的前提下, 合理配置接入电源的容量[4,5]。

目前国内已经开始研究光伏电源接入配电网的准入功率。文献[6]研究了基于电网安全稳定的光伏最大接入容量, 利用电力系统仿真软件针对西藏羊八井地区电网计算得出光伏最大接入容量。文献[7]结合电网静态安全稳定性以及光电出力随机性等因素, 研究了基于机会约束规划的光伏最大接入容量优化规划算法。文献[8]基于节点电压约束, 采用电压灵敏度分析法提出了系统准入功率薄弱节点并计算分布式电源的准入功率。但这些方法没有考虑电网阻抗和接入配电网强弱对准入功率的影响, 难以得出典型情况下的一般性结论。因此, 本文利用电网阻抗来分析光伏电源接入弱电网时的准入功率。通过建立功率传输过程中功率和电压关系的模型, 提出了计算光伏电源准入功率的方法, 并通过对IEEE33节点配电系统进行计算分析, 验证了该方法的有效性和可行性。

1 弱电网的描述方法

衡量弱电网的指标有电网阻抗和短路容量比。通过测定电网中不同接入点电网阻抗的大小及性质可以确定功率薄弱节点, 当电网阻抗大于0.1 p.u.可视为弱电网。文献[9]提出用短路容量比 (接入点短路容量/光伏电源的最大视在功率) SCR来衡量弱电网, 当SCR小于10时, 接入电网可视为弱电网, 当SCR大于20时, 接入电网可视为强电网。

从接入点向电网看进去的阻抗是电网阻抗Zg, 为了直观的描述电网的强弱, 把电网阻抗标幺化处理。该体系中基准功率SB为系统短路容量的, 基准电压UB为额定运行电压, 所以接入电网阻抗的标幺值。对于具体的电网|Zg|是固定的, 系统短路容量越小, 电网阻抗标么值越大, 当Zg*大于0.1 p.u.可视为弱电网。

通过改变输入PCC点有功功率和无功功率, 使配电网运行于2个不同的工作点, 并通过检测PCC点电压和电流在2个工作点的变化来估算电网阻抗, 如图1所示。

由图1可得:

式中:分别为PCC点的电压和电流, Vs为电网电压, Zg为电网阻抗。

其中

通过静止坐标系变换, 将静止三维坐标系转换成静止二维坐标系;将三相电压矢量投影到静止αβ坐标系得:

将两相静止的αβ二维坐标变成两相同步旋转dq的二维坐标, 可得:

将给定θ代入式 (6) 得到的计算结果再带代入式 (7) 、 (8) 可求得R、ωL。

2 光伏电源准入功率的计算

2.1 功率传输过程中功率和电压关系的模型

光伏电源接入弱电网等效分析模型如图2所示, 接入电网部分用等效电网阻抗Zg串联一无穷大电源来等效, 光伏系统则用电压源和滤波器等效阻抗Zf串联来等效。

由于光伏并网要求是单位功率因数运行方式, 即注入无功为零, Spcc=P。釆用向量形式表示且以接入点电压Upcc为参考向量, 即, 所以通过接入点向电网传输的复功率为

并网电流的分量可表示为

根据接入点电压与电网理想电压源之间的关系得:

联立式 (9) ~ (11) 整理得到以接入点电压作为未知变量的计算表达式为

式 (12) 表示了接入点电压与传输功率之间的关系, 其中理想电网电压Us为定值标么值, 取1.0 p.u., 若接入点参数Rg、Xg给定, 则可以确定P和U之间的关系。

2.2 电网阻抗对准入功率的影响

通过接入点注入有功功率P从0~1.0 p.u.变化时, 设定不同的电网阻抗参数, 根据式 (12) 来分析从而获取接入点电压随功率变化的曲线, 然后利用曲线的变化趋势来寻找电网阻抗大小及其构成对接入点电压影响的一般规律。

先固定Zg*的值, 再变化Rg和Xg的比值KXR, 求解P-U曲线, 观察接入点电压随功率变化。取Zg*=0.6, Rg和Xg的比值KXR不同时得到的P-U曲线, 如图3所示。

先固定Rg和Xg的比值KXR, 再变化Z*g, 求解P-U曲线, 观察接入点电压随功率变化。取Rg和Xg的比值KXR为0.6, Zg*不同时得到的P-U曲线, 如图4所示。

通过分析曲线和计算, 可得到以下结论:

1) 电网阻抗中的电阻所占比例越大, 如Xg和Rg的比值KXR小于4时, Pmax的主要约束是电压上限, 反之, KXR大于4时, Pmax的主要约束是电压下限, 随着电网阻抗标么值越大, Pmax越小。

2) 对于电抗占优的弱电网, 光伏逆变系统接入弱电网运行时, 会引起接入点电压低于电压调节下限, 如果提供一定的无功支撑, 将有助提升接入点电压运行水平。对于电阻占优的弱电网, 光伏逆变系统接入弱电网运行时, 会引起接入点电压高于电压调节上限, 则需要采取有载调压变压器等母线调压措施, 使得母线电压距离电压偏差上限留有一定的裕量。

2.3 考虑电压约束的准入功率的计算

对于给定的电网, 在保证接入点电压满足运行电压范围可确定经过接入点注入弱电网的极限功率Pmax。在数学上表述为, 使得变量U有可行解条件下的传输功率最大值。U的解必须是可行的, 即三相电压的允许偏差为额定电压的±7%, 根据式 (12) 通过P-U曲线可得电压越限的准入功率为Pmax。对于特定的电网阻抗, 可以直接根据KXR的大小来选取计算Pmax时的电压, 当KXR>4时, 直接根据U=0.93 p.u.代入式 (12) 求解Pmax, 当KXR<4时, 直接根据U=1.07 p.u.代入式 (12) 求解Pmax。

3 算例分析

本文采用图5所示的IEEE33节点配电网络作为算例, 具体线路和负荷数据见文献[10], 系统内总负荷3.715 MW+2.3 MVA, 电压基值10 k V。功率基值取3 MW, 接入一个功率因数为1时光伏电源, 光伏电源接入点的稳态电压应在0.93~1.07 p.u.范围内。

选取节点1、7、17、19、21、27、32作为并网点, 根据文献[8]计算光伏电源的准入功率结果如表1所示。

选取节点1、7、17、19、21、27、32作为并网点, 基于电网阻抗计算得到的光伏电源准入功率的结果如表2所示。

根据表1、表2得:当在系统母线附近的节点处接入光伏电源时, 光伏电源对系统电压的抬升作用有限;而当并网位置逐渐远离系统母线时, 光伏电源对系统电压的抬升作用越来越显著, 准入功率越来越小。

通过分析比较得:本文方法计算的各节点准入功率略小于文献[8]计算的准入功率, 但能满足工程应用。文献[8]需进行复杂潮流计算, 而本文方法在保证准确性的同时只需求得接入点的电网阻抗就能求得系统所有节点的准入功率, 大大减少了计算量, 节约了计算时间, 对光伏电源的选址规划有一定的指导意义。

4 结论

1) 利用电网阻抗来求取准入功率的方法能够方便地确定准入功率, 克服了传统方法中复杂潮流计算量大, 费时的缺点。

2) 通过对IEEE33节点配电网络进行计算分析, 得知光伏电源接入馈线支路首端附近的节点时, 电网阻抗小准入功率大, 而接入馈线末端附近的节点时, 电网阻抗大准入功率小。

3) 在光伏逆变系统向电网注入有功的时提供一定的无功支撑, 将有助于提升接入点电压运行水平, 因此在实际的工程中可以根据电网阻抗大小来调整注入无功功率的控制策略及大小。

摘要：针对光伏电源接入弱电网引起电压越限的问题, 提出了利用电网阻抗来求取准入功率的方法。通过光伏电源接入弱电网潮流分析模型和功率传输过程中功率和电压的关系, 把电压不越限的约束条件表达为光伏电源准入功率与电网阻抗之间的函数关系, 克服了传统方法中重复潮流法计算量大、费时的缺点。通过对IEEE33节点配电网的计算分析, 验证了该方法的合理性和可行性。

关键词：光伏电源,弱电网,电网阻抗,准入功率

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电网阻抗篇2

近年来，社会经济的迅速发展导致人们对电能的需求日益提升，微电网以其污染少、效率高、可控性好等优点，受到越来越多的关注[1,2,3]。在实际运行中，微电网基于即插即用(plug and play)与对等(peer to peer)的控制思想和设计理念，不依赖通信，对每个微电源进行就地控制，以降低系统控制成本和增加控制的可靠性[4,5]。应用这种控制思想，下垂控制策略在微电网中得到了广泛的应用。

传统下垂控制方法是基于各并联逆变器的系统等效阻抗呈感性的，对线路的阻感比依赖性较大。然而实际中，微电网多位于低压配电侧，线路阻抗呈阻性或阻感性(R/X>>1)[6]，逆变器输出的有功功率、无功功率分别与频率、电压存在耦合关系，传统下垂控制方法不再适用[7]。目前，解决这一问题常用的方法是通过改变线路的阻感比[8]，使之满足传统下垂控制的要求，即在微电源的逆变器输出端口处串联一个大电感，但这必然会导致系统体积成本和损耗增加，总效率降低。

针对这一问题，文献[9,10,11]提出改变控制环节的网络参数使逆变器输出阻抗呈感性，使有功功率与无功功率解耦，以适应新的下垂控制策略，这导致了控制策略对网络参数的依赖性较大，而且实际上有功与无功也没有完全解耦。实际微电网的控制中，逆变器的控制处在微电源站内部，控制策略对网络参数的依赖以及对外部线路尤其是低压微电网的线路阻抗的忽略，往往会导致系统运行失稳与控制的不利。文献[12,13,14]引入了虚拟阻抗将逆变器的等效输出阻抗设计成阻性，能较好地适用于下垂控制策略，取得了较好的控制效果，但引入的虚拟阻抗会加大系统的等效阻抗，造成较大的电压降落，不利于供电质量的保证。文献[15]提出了“虚拟负电阻”的概念，增加负电阻以抵消系统阻抗中的阻性成分，降低功率耦合，同时也减少了电压降落，但其虚拟负阻抗的取值对计算要求较高，需要对微电网线路阻抗有较高的估算精度。

针对上述问题，本文将在低压微电网三相逆变器的控制策略中引入动态虚拟阻抗，以降低功率耦合，减小电压降落和环流，实现对低压微电网电能质量灵活而有效的控制。

1 下垂控制策略分析

传统下垂控制早期主要使用在高压微电网中，很小，可近似认为sin(28)，cos(28)1。即X>>R，θ≈90°，Z≈j X时，对应的功率表达式和下垂控制方程为

其中：Kp、Kq分别为有功/频率(P-f)下垂系数和无功/电压(Q-V)下垂系数；ωi*、Ui*、Pi*、Qi*分别为参考频率、参考电压、参考有功功率和参考无功功率。

上述控制只能适用于高压微电网中线路阻感比呈感性的状况，对线路的阻抗忽略不计，其上层控制管理系统给出的指令电压值固定不变，没有考虑线路阻抗及负荷的变动，而实际中微网尤其是低压微网的线路阻抗是较大的，负荷的接入和退出对电压波动影响较大，继续采用传统的下垂控制策略会导致系统不稳定，控制不精确，电压质量不高等问题。因此，对传统下垂控制策略进行改进是十分必要的。

为更好地提高低压微电网中分布式电源的利用率，目前对传统下垂控制策略进行改进多集中在通过选取合适的控制参数，减少系统阻性成分，降低系统功率耦合，减小系统阻抗对系统电能质量的不利影响[15]。

文献[16]在控制环节中引入了感性虚拟阻抗，改变了线路阻感比r(28)R X，但线路电阻仍客观存在，为减弱线路阻抗差异对并联均流的影响有一定效果，又提出对下垂控制策略进行改进。

因此，微电网多逆变器并联的改进下垂控制算法可以写为

通过调节下垂控制系数Kpω、Kqu和阻感比r，可分别实现对逆变器输出频率和电压幅值的瞬时控制。但由于不同逆变器的线路长度各异，不同电压等级连接线路对应不同的阻感比，线路阻抗在无法准确测量的情况下，存在很大的不确定性，而控制系统中设定的阻感比数值又需与实际匹配，且该控制策略下，线路电压降落的问题仍然存在。

2 动态虚拟阻抗控制策略

2.1 基本的虚拟阻抗控制策略

目前在微电网中接入虚拟阻抗的方法主要有两大类：一是通过改变逆变器的控制参数，控制调节逆变器的等效输出阻抗，改变微电网的系统阻感性以适应传统的下垂控制策略；二是在微电网逆变器中加入前馈控制环节，参照电压降落调节指令电压，达到模拟实际阻抗的作用。虚拟阻抗的接入，虽然改变了系统的阻感性，但其阻性成分的客观存在仍然会导致系统的功率耦合，忽略阻性成分的影响必然会减弱控制策略的控制效果。

目前对微电网逆变器控制策略的改进多在控制环节中加入虚拟阻抗(包括虚拟电阻和虚拟电感两部分)，改善线路阻感性，使Pf-QV下垂控制能够适用于阻性线路。

构造的虚拟阻抗表达式为

式中：Rv为虚拟电阻；Lv为虚拟电感。系统总阻抗包括逆变器的输出阻抗和线路的虚拟阻抗。在低压微电网中，有线路阻抗Zline=Rline+s Lline。

此时基于虚拟阻抗的阻感比表达式为

加入虚拟阻抗后逆变器等效输出阻抗向感性偏移，系统阻感比减小，降低了功率耦合，增加了控制策略的有效性，但虚拟阻抗会导致压降过大以及谐波放大，降低了电能质量。

2.2 基于虚拟阻抗的双环控制策略

并联逆变器控制采用基于虚拟阻抗的电压电流双闭环控制，基于虚拟阻抗的下垂控制为电压电流环提供了电压参考值。为了得到较好的电压调节特性，电压外环采用比例积分(PI)调节器，产生电感电流参考值，对电感电流的精度要求不高，所以电感电流调节环采用比例调节器，减少系统稳态误差，提高系统的供电质量和稳定性。

如图1所示，u*ref(s)为功率外环交流电压参考值，iG(s)为电流内环控制器传递函数，uG(s)为电压外环控制器传递函数，0u(s)为逆变器输出电压，L、C分别为主电路的滤波电感、滤波电容，KPWM为逆变器的基波脉宽调制比例系数，Zv(s)为虚拟阻抗，0i(s)为负载电流。

在图1所示的控制策略下，加入虚拟阻抗后的逆变器的输出电压为

其中：为逆变器等效输出阻抗，即

逆变器电压闭环传递函数为

在电压电流双环控制中加入虚拟阻抗，改变了阻抗比，增加了对电压、电流环的控制，但仍然没有减小系统的电压降落，这对于输出的电能质量产生了不利影响。

2.3 基于电压降落的动态虚拟阻抗的设计

为了提高负荷供电质量，减少电压降落和环流对电能质量的影响。本文提出动态虚拟阻抗的解决方法。

系统总电压降落为

为保证供电质量，减少系统电压降落和环流，参考式(11)，设动态虚拟阻抗值为

式中：ΔE为系统在微电网负荷侧采样点的电压幅值与逆变器指令电压间的差值；0i(s)为负载电流。随着母线电压、电流的实时采集，虚拟阻抗在动态虚拟阻抗环的作用下，不断自适应地调整取值。将新的虚拟阻抗值代入到式(11)中，计算可得电压降落参考值ΔU，由此可得逆变器新的指令电压值为

在独立运行的微电网中，投入运行时，先给微电网控制环节的指令电压赋值Uref1，同时采集微电网中负荷侧的母线电压，引入负载电压反馈，提高指令电压数值，形成新的指令电压。

此时，逆变器的输出电压相对升高，系统的供电电压将持续维持在正常范围内，克服了对引入虚拟阻抗之后对电压降落的影响。随着虚拟阻抗数值的变化，微电网中的系统阻抗比也在发生变化，本文采用的改进型下垂控制策略，同时考虑了动态虚拟阻抗对系统阻感比的影响以及指令电压的赋值变化，相比于传统的下垂控制策略，在减少电压降落，保证供电质量的同时，能够对微电网进行更好地控制，减小环流。

3 仿真及实验验证

本文基于Matlab/Simulink仿真平台建立了如图2所示的基于动态虚拟阻抗的微电网逆变器多环控制框图，以验证所提控制策略的有效性。其他参数两逆变器均相同，仿真参数见表1,f=50 Hz,fs=10 kW,Pload=10 kW,Qload=3 kvar。

图3为加入动态虚拟阻抗前后并联逆变器输出电压对比图。加入动态虚拟阻抗前，逆变器输出电压幅值约290 V，而系统给定的额定电压为311 V，电压降落明显，而加入动态虚拟阻抗后，逆变器输出电压幅值约310 V，表明动态虚拟阻抗减少了由线路阻抗引起的电压降落，为提高负荷供电电压质量提供了保障。

图4为加入动态虚拟阻抗前后逆变器之间的环流对比图，由图4(a)和图4(b)可以看出，加入动态虚拟阻抗前，逆变器之间的环流为0.3 A左右，而加入动态虚拟阻抗后的逆变器间的环流为0.05 A左右，环流明显得到了更为有效抑制。

如图5所示，当逆变器输出阻抗呈阻感性时，加入动态虚拟阻抗后的下垂控制策略下，系统频率趋于稳定的速度更快，系统能更快地进入稳态运行。由此可见，加入动态虚拟阻抗之后，下垂控制在频率调节时效果更优。

逆变器输出阻抗呈阻感特性时，加入动态虚拟阻抗前后2台逆变器输出有功功率和无功功率对比图如图6和图7所示。加入动态虚拟阻抗前的有功和无功均分效果不好，稳定性不佳，而加入动态虚拟阻抗后的控制策略在0.01 s时就已进入稳定控制，说明加入动态虚拟阻抗后，控制策略能较好地实现有功功率和无功功率的均分。

4 结论

(1)采用动态虚拟阻抗可使低压微网中并联逆变器的系统阻抗呈可调节性，在加强对功率的控制的同时减小了系统电压降落，较好地解决了功率的合理均分问题，且环流得到了有效抑制。

(2)考虑阻感比的改进下垂控制策略，在加入动态虚拟阻抗之后，降低了对线路参数的敏感度，反馈环节使功率控制器具有恒压恒频控制性能，减小了微网系统控制的复杂度，缩短了系统运行趋于稳定所耗时间。

电网阻抗篇3

随着光伏发电在电力能源中所占的比重越来越大, 光伏发电系统对电网的影响已不容忽视。尤其是在我国光伏电站大规模集中开发的背景下, 当电网发生故障造成并网点电压跌落时, 一旦光伏逆变器自动脱网, 就可能造成电网电压和频率崩溃, 严重影响电网的安全稳定运行。为了减小光伏发电大规模接入电网对电网的影响, 必须测试新建光伏电站、实际并网结构发生重大变化的光伏电站的低电压穿越能力, 以验证光伏电站关键设网设备的低电压穿越能力。

1 电网故障模拟设备设计原理

高海拔光伏电站电网故障模拟设备原理拓扑图如图1所示, 虚线框内为检测装置, CB1为进线开关, CB2为旁路开关, CB3为短路开关, Xsr、Xsc分别为限流电抗和短路电抗。

检测装置串联接入被测光伏电站。检测装置工作在旁路状态时, CB1、CB2闭合, CB3断开, 光伏单元正常发电。检测装置工作在试验状态时, 先断开CB2, 投入限流电抗, 然后闭合CB3, 投入短路电抗, 测试点的电压变为限流电抗与短路电抗的分压。通过改变限流电抗和短路电抗的不同分接头可得到不同的电抗值, 最终实现测试点电压的不同跌落值, 由此来检验被测光伏单元的低电压穿越特性。检测装置与适用于海拔3 500m以下的断路器和单级接触器配合, 还可以实现不同的跌落方式。

2 电网故障模拟设备硬件结构设计

2.1 电抗组合设计

高海拔光伏电站电网故障模拟系统通过多抽头电抗器的抽头组合来实现各跌落点的电抗组合, 跌落幅度覆盖0~90%Un (电网电压) 范围, 每间隔5%Un都分布有跌落点, 电压跌落精度不大于±2%Un。高海拔光伏电站电网故障模拟系统基于电抗分压模拟电压跌落, 因此根据电抗分压理论, 可得到电网故障模拟系统输出电压 (即电压跌落幅度) 。

式中, Xs为网侧电抗;Xsr为限流电抗;Xsc为短路电抗。

理论上, 将限流电抗投入至最大, 并将短路电抗投入为零, 则测试点的电压跌落值为零, 可实现光伏电站的零电压穿越测试。

2.2 跌落点自动切换设计

高海拔光伏电站电网故障模拟系统配置了1个多触点切换开关。该切换开关各触点连接电抗器各抽头, 通过集控系统将限流电抗和短路电抗优化组合, 达到精细调节限流、短路电抗比。选择不同跌落点时, 切换开关根据电抗组合矩阵自动完成该跌落点的电抗连接, 实现不同跌落点电抗自动切换功能。电抗器与切换开关连接如图2所示, 电抗器切换原理如图3所示。

2.3 跌落方式自动切换设计

高海拔光伏电站电网故障模拟系统配置适用于海拔3 500m以上地区的单级接触器设备。该设备通过与断路器配合, 根据不同的测试要求, 选择不同的跌落方式;通过远程控制系统, 自动投切单级接触器, 模拟电网故障下的三相对称跌落、两相相间不对称跌落, 并通过更改短接连片完成单相接地不对称跌落。

3 电网故障模拟设备软件设计

高海拔光伏电站电网故障模拟设备软件结构如图4所示, 后台操作监控系统基于NS3000综合集控系统平台开发, 硬件层由远程试验终端和PLC硬件组成, 远程试验终端的操作系统为Windows 2000或Windows XP。经实际安装测试, 该设备后台操作监控系统在Windows XP与Win7系统上均可安装成功。

高海拔光伏电站电网故障模拟设备软件结构组成分为以下几层。

第一层为各一次设备数据及状态信号的采集层, 主要完成各一次设备的状态信号和数据的采集。

第二层是由设备状态检测模块、系统数据采集模块共同搭建而成的底层数据处理层, 分别由高海拔光伏电站电网故障模拟设备后台设备状态检测模块、系统数据采集模块、系统操作控制模块组成, 主要对系统数据采集模块采集的数据进行比较和分析。

第三层是基于NS3000综合集控系统开发而成的高海拔光伏电站电网故障模拟设备操作平台, 综合分析下层的数据与状态, 判断系统是否运行正常, 是否满足试验要求, 并给出是否进行下一项试验内容的提示, 同时通过后台显示各状态量和数据量。

4 系统功能

高海拔光伏电站电网故障模拟系统配置的集控子系统具备自动化检测、数据采集及处理、安全保护等功能, 可保证高海拔光伏电站电网故障模拟系统全自动化高效、安全、可靠地运行。

4.1 自动化检测功能

高海拔光伏电站电网故障模拟系统通过集控子系统操作员站远程控制断路器开合, 改变 (对称及不对称) 跌落类型, 自动实现相关接线, 无需人工干预, 增强了试验的安全可靠性, 提高了检测效率。

4.2 数据采集及处理功能

高海拔光伏电站电网故障模拟系统配置的数据采集单元和操作员站具备自动化数据采集和处理功能。测量系统整体精度优于0.2级;各PT和CT需有良好的瞬态响应特性;具有电抗器温度测量和显示功能;能够精确测量和记录试验过程中的全部数据, 包括电压跌落前至电压恢复后任意时间段内所有暂态过程和稳态过程。

数据采集单元配有的高精度数据采集设备, 可同时采集至少16路模拟量信号, 用于故障模拟系统输入和输出侧的电压、电流测量;具有与操作员站通信的功能, 可实时与操作员站通信, 及时将采集到的数据传送到操作员站;实时计算电流、电压、有功功率等并送操作员站以曲线等类型显示;测量用电压互感和电流互感器精度为0.2级。

数据采集单元配有的多功能消谐装置能自动消除电网中的1/10次分频、1/7次分频、1/5次分频、1/3次分频、1/2次分频、基频和3次高频谐振。

操作员站具有智能化检测数据处理分析功能, 按照GB/T 19964—2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》及其配套的检测规程中关于低电压穿越测试要求, 自动对检测获得数据进行跌落幅度、网压波动、有功恢复、无功支撑等方面的分析, 建立相应数据库文件, 并以图形、表格等形式实时显示处理分析结果。

4.3 安全保护功能

高海拔光伏电站电网故障模拟系统具有集控子系统顶层保护、就地控制单元保护、专项保护等多层次、全面安全保护配置;具有就地/远方手动紧急切出功能, 可在任何时刻手动将该高海拔光伏电站电网故障模拟设备从电网切出。

(1) 集控子系统顶层保护:在软件内部相应操作的设置上增加了闭锁功能, 在跌落时无法修改跌落幅值、跌落方式、跌落时间, 只有在完成1次跌落后才能重新选择跌落方式、跌落时间, 在取消跌落后才能修改跌落幅值以避免误操作。

(2) 就地控制单元保护:基于自主研发核心控制硬件平台, 具有完善的安全保护软件逻辑, 配合外围硬件闭锁逻辑, 可监测电抗等关键部件。在电抗器温度过限、其它测试系统异常时可将其自动切出, 整套设备具备防反送电保护功能。

(3) 专项保护:配置成熟的继电保护单元、完善的五防控制单元。

集控子系统通过光纤以太网对下级单元进行远程控制, 最大限度保障人身安全, 确保高海拔光伏电站电网故障模拟系统检测装置在极端情况下可安全可靠工作。

5 结束语

本文提出了一种适用于高海拔地区的大型光伏电站关键设网设备的性能检测设备, 阐述了其设计原理、硬软件结构及主要功能。基于阻抗分压原理的高海拔光伏电站电网故障模拟设备能实时模拟不同的电网故障状态, 从而检验光伏电站关键设网设备性能, 确保电网安全稳定运行。

摘要：光伏电站电网故障模拟设备采用阻抗分压原理进行设计, 能模拟电网的低电压和零电压故障, 为光伏电站的并网检测提供重要的硬件支撑。

关键词：光伏电站,阻抗分压,低电压穿越,零电压穿越