摘要：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)持續(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應(yīng)包括光伏發(fā)電單元高電壓穿越能力測試以及光伏發(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。

一、電壓升高發(fā)生裝置基本需求

使用如圖1原理所示無源設(shè)備模擬電網(wǎng)電壓升高，裝置應(yīng)滿足如下要求：

1.裝置應(yīng)能模擬三相對稱電壓升高；

2.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)出現(xiàn)不同幅度的電壓升高；

3.限流電抗的電抗值與電阻值之比應(yīng)至少大于10；

4.限流電抗應(yīng)滿足接入后測試點(diǎn)A的短路電容為被測光伏發(fā)電單元所配逆變器總額定功率的3倍以上；

5.升壓開關(guān)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，出現(xiàn)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)。

6.裝置所出現(xiàn)的電壓階躍時(shí)間應(yīng)小于20ms，電壓升高期間不應(yīng)出現(xiàn)超調(diào)。

7.利用電壓升高發(fā)生裝置進(jìn)行空載測試時(shí)，出現(xiàn)的電壓升高容許誤差見圖2

圖1電壓升高發(fā)生裝置示意圖

圖2電壓升高容差

二、測量設(shè)備

測量設(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測量設(shè)備準(zhǔn)確度要求

三、測試用例

光伏發(fā)電站高電壓穿越測試用例如表2所示。測試應(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0.1~0.3和不小于0.7兩種工況下進(jìn)行測試，且所有測試點(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：為光伏發(fā)電站并網(wǎng)電壓標(biāo)幺值。

表3高電壓穿越測試點(diǎn)

四、測試程序

1.測試接線

進(jìn)行高電壓穿越測試前，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。按照圖3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高電壓穿越能力測試示意圖

2.空載測試

光伏發(fā)電單元投入運(yùn)行前應(yīng)先進(jìn)行空載測試，測試應(yīng)按如下步驟進(jìn)行：

a)確定被測光伏發(fā)電單元逆變器處于停運(yùn)狀態(tài)

b)調(diào)節(jié)電壓升高發(fā)生裝置，模擬三相對稱故障，電壓升高點(diǎn)滿足測試用例要求

c)測量并調(diào)整檢測裝置參數(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)載測試

a)應(yīng)在空載測試結(jié)果滿足要求的情況下，光伏發(fā)電單元應(yīng)分別在0.1~0.3和不小于0.7兩種工況下進(jìn)行高電壓穿越負(fù)載測試。負(fù)載測試時(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)與空載測試保持一致。

b)將光伏發(fā)電單元投入運(yùn)行；

c)控制電壓升高發(fā)生裝置進(jìn)行三相對稱電壓升高測試；

d)在升壓變壓器側(cè)或低壓側(cè)分別通過數(shù)據(jù)采集裝置記錄被測光伏發(fā)電單元電壓和電流的波形，記錄至少從電壓升高前10s到電壓恢復(fù)正常后6s之間的數(shù)據(jù)；

注：為被測光伏發(fā)電單元所配逆變器總額定功率

五、使用pA作為數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行高電壓穿越測試

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)等各種穿越測試，可檢測高電壓穿越內(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)行高電壓穿越測試。具體流程如下：

1.連接設(shè)備，設(shè)置參數(shù)

首先打開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)測試->電壓穿越測試視圖，測試類型選擇高電壓穿越測試，選擇在線測試，將單元1，單元2，單元3設(shè)置為接線組3V3A（單項(xiàng)測試時(shí)點(diǎn)選單項(xiàng)測試，并選擇測試單元）

圖4設(shè)置測量參數(shù)

圖5設(shè)置接線組

2.測試過程

完成設(shè)置后，點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕，再點(diǎn)擊啟動(dòng)測試按鈕，pA進(jìn)入數(shù)據(jù)采集過程如圖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6pA數(shù)據(jù)采集存儲中

圖7數(shù)據(jù)文件下載

圖8數(shù)據(jù)解析計(jì)算中

假如在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)已經(jīng)完成測試，可手動(dòng)點(diǎn)擊菜單欄的停止測試按鈕，否則時(shí)間到后將自動(dòng)停止測試，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高電壓穿越測試結(jié)果