| 2 光伏电站低电压穿越技术实现 光伏电站低电压穿越技术的核心是光伏逆变器的低电压穿越能力，它可以不需要额外增加硬件设备，通过改变光伏逆变器的控制策略就可以实现。 2.1光伏逆变器控制策略 文献[12-14]详细介绍了三相并网逆变器典型拓扑结构，光伏阵列输出的直流电能通过三相六桥逆变器转变为所需的三相电能。其控制目标是输出稳定、高质量的正弦电流，且与并网点电压同频，功率因数满足要求，因此实现这样的目标需要对三相逆变桥进行精确的控制。图3为三相并网逆变器Udc-Q并网控制框图。
逆变器通过MPPT算法得到Udc_ref，该参考值与直流侧电压之间的误差信号经过PI调节得到内环的电流d轴分量参考值i*d，i*d与逆变器出电流d轴分量之间的误差信号经过电流环PI调节、dq解耦过程后得到逆变器PWM调制波Ud；同理控制无功功率，无功功率的给定值为Qref。 2.2 光伏逆变器LVRT控制策略 与风电场类似，光伏电站在电网故障期间需要保持一定时间不脱网，而不同的是，由于没有转动部分，在电网故障导致低电压期间光伏电站的逆变器直流侧母线电压不会增大很多，在达到开路电压Uoc以后，逆变器的输出就为零，直流侧电压不会继续增大。因此制约光伏电站低电压穿越能力的主要是光伏逆变器输出的交流电流，不应过流而导致光伏逆变器跳开，所以既要保持逆变器不脱网，又不能损坏逆变器。由于电压跌落期间逆变器输出的电流主要是有功分量id，因此使输出电流不过流（一般不超过额定电流的1.1倍）主要是控制电流内环的有功电流给定值i*d（见图3），从而控制id不过流。在必要时可以降低id从而留出电流裕度用以输出无功电流iq。其控制策略如图4所示。
图中，控制器检测并网点电压是否跌落，若电压跌落，则断开电压外环，在电流内环直接给定输出不过流时的id值作为参考值，可用正常运行时id=1作为参考值，也可以用小于1的值作为参考值从而减小id，降低有功功率输出；另一种方法是用逆变器正常运行时的id=1作为限制值，通过限幅环节限制住i*d的增大，从而限制住id的增加。若检测到电压没有跌落，则i*d继续取自电压外环计算出的结果。 新的并网要求还规定，在电网故障期间，光伏电站不仅需要保持并网状态，而且最好能够动态发出无功功率以支撑电网电压，并尽快恢复电气有功出力。 正常情况时逆变器运行在单位功率因数，id=i=1(pu)，逆变器输出电流i在电网电压跌落时不能超过额定电流的1.1倍，id以1pu作为限制，则最大无功电流给定有：
即最大的无功电流给定不能超过额定电流的46%，否则会造成交流侧输出电流过流。如果要进一步增 大无功电流给定，则就必须减小有功电流给定值i*d，例如采用上面的方法一。 |
