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4.3 仿真结果 4.3.1 采用无源电抗器仿真结果 根据第3节式3.1、3.2,我们针对不同电压跌落深度的要求,配置了相应的电抗器参数。仿真中,分别使用了250kW、500kW、630kW和1000kW四种不同功率的光伏逆变器,装置实际跌落的电压深度如下表1所示: 从上表中可以看出,被测逆变器的功率对低电压穿越检测装置的跌落深度有一定的影响,但影响不大。电压跌落精度和被检测逆变器功率成反比。 4.3.2 采用无源电抗器仿真波形 使用无源电抗器的低电压穿越装置,可以模拟电网故障引起的单相电压跌落、两相电压跌落、三相电压跌落以及它们的恢复曲线,具体效果如下图8所示: 图8 低电压穿越试验仿真波形图一 4.3.3 交直交变频器波形 使用交直交变频器的低电压穿越装置,可以模拟电网故障引起的单相电压跌落、两相电压跌落、三相电压跌落以及它们的恢复曲线,具体效果如下图9所示: 图9 低电压穿越试验仿真波形图二 5 方案比较 通过接3、4的理论分析和实际仿真的结果可以得出,采用无源电抗器和交直交变频器均可以实现低电压穿越检测装置的模拟。 采用无源电抗器时,由于电抗器不能连续调节且不可以中间抽头,必须配置不同参数的电抗值满足不同电压跌落深度的要求。电压跌落的精度受到被测逆变器容量和电网电压影响。模拟电网恢复曲线不能做到平滑调节,只能进行电压分级恢复。电抗器是耗能设备,测试是需要耗损大量电能,同时运行时发热情况严重,不能长时间运行,两次测试之间需要等待电抗器降温,测试时间长,影响检测效率。 采用交直交变频器时,由于采用的电压闭环控制,电压跌落精度可以准确控制,也可以满足不同电压跌落的要求。装置可以模拟电压恢复的平滑曲线。相较于电抗器方式,电力电子器件发热小,散热速度快,两次测试间隔时间短,能够连续进行测试,提高了测试效率。但由于采用变频器装置,无论采用高电压小电流的高压变频装置还是低电压大电流的低压变频装置,成本均比较高。 本文介绍低电压穿越试验设备的主回路结构,提出了低电压穿越试验设备无源电感计算方法、变频器控制策略,在MATLAB中分别对两种不同的方案,并结合仿真的结果对两种方案进行了比较,为研制低电压穿越检测装置提供了理论支撑。 [1] Q/GDW 617-2011 《光伏电站接入电网技术规定》 [2] Joukto Niranen. Experiences on voltage dip nrde through factory testing of synchronous and doubly fed generator drives. |