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1 引言 我国西北地区光照资源丰富,十分适合发展光伏产业。仅2011年,青海建成并实现并网光伏发电1.003 GW。大规模光伏电站并入电网,其电能质量、LVRT能力等问题给电网的安全稳定运行带来了诸多挑战。面对现今光伏发电迅猛增长的态势,必须深入研究光伏电站并网检测关键技术,并开展现场检测,严把光伏发电入网质量关。 在此以西北某大型光伏电站一期发电工程10 MWp光伏电站的并网性能现场测试为例,讲解了电能质量和LVRT性能测试两种并网关键测试项目的现场实施方法,并对测试结果进行了分析。 2 被测光伏电站基本信息 被测光伏电站年均发电量为1 573.75万千瓦时,服务年限25年;由42 840片多晶硅组件构成10个1 MW的发电分区,均采用固定倾角安装方式;每个发电分区由两台500 kW光伏逆变器完成DC/AC电能转换;光伏逆变器输出0.38 kV交流电,由箱式变压器升压至10.5 kV;10条10.5 kV交流出线分两条局部总线经防雷和继电保护装置接至10 kV配电网母线,再经继电和成套保护装置接入110 kV供电网络。电气拓扑如图1所示。 该光伏电站共使用了4种不同型号并网逆变器,每台逆变器额定功率均为500 kW。被测逆变器的直流侧主要技术参数:额定直流输入功率512 kW;直流工作电压300~900 V;MPPT跟踪直流电压300~850 V;最大输入电流1.2 kA。交流侧主要技术参数:额定电压(线电压)380 V/400 V/415 V;输出频率50 Hz/60 Hz(自适应);逆变器效率不低于98.3%;电流波形失真度小于3%(输出满载时);输出功率因数大于0.99。其他3种型号逆变器的电气参数与之大致相同。 3 并网测试技术与方法 大中型光伏电站并网检测的内容包括输出功率特性测试、功率控制特性测试、电能质量测试、LVRT性能测试、频率扰动响应性能测试和通用性能测试。这里仅对该光伏电站的电能质量测试与LVRT性能测试进行研究分析。 3.1 电能质量测试 电能质量要测试指标包括:电压偏差、电压波动和闪变、谐波、电压不平衡度和直流分量。依据Q/GDW 618—2011标准,该电站的电能质量测试的测试点应设在其并网点处;测试时应将电能质量测试装置并联接在并网开关处。 3.2 低电压穿越性能测试 目前LVRT能力的测试依据是Q/GDW 617—2011标准:当并网点电压在图2中电压轮廓线及以上的区域内时,光伏逆变器必须保证不间断并网运行;当在图2中电压轮廓线以下时,允许光伏逆变器停止向电网线路送电。 LVRT性能测试的测试点选在被测发电单元的并网处,测试时须对被测发电单元分轻载和重载两种工作状况分别进行分析。 |