上圖表明,在電壓降落期間光伏電站必須提高其無功電流以支持電網(wǎng)電壓,當(dāng)電壓跌落幅度超過10%時(shí),每1%的電壓跌落,光伏電站至少需要提供2%的無功電流,其響應(yīng)速度應(yīng)該在20ms以內(nèi),必要時(shí)可以提供100%的無功電流。
2光伏電站低電壓穿越技術(shù)實(shí)現(xiàn)
光伏電站低電壓穿越技術(shù)的核心是光伏逆變器的低電壓穿越能力,它可以不需要額外增加硬件設(shè)備,通過改變光伏逆變器的控制策略就可以實(shí)現(xiàn)。
2.1光伏逆變器控制策略
文獻(xiàn)[12-14]詳細(xì)介紹了三相并網(wǎng)逆變器典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),光伏陣列輸出的直流電能通過三相六橋逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧娜嚯娔堋F淇刂颇繕?biāo)是輸出穩(wěn)定、高質(zhì)量的正弦電流,且與并網(wǎng)點(diǎn)電壓同頻,功率因數(shù)滿足要求,因此實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)需要對(duì)三相逆變橋進(jìn)行精確的控制。圖3為三相并網(wǎng)逆變器Udc-Q并網(wǎng)控制框圖。

逆變器通過MPPT算法得到Udc_ref,該參考值與直流側(cè)電壓之間的誤差信號(hào)經(jīng)過PI調(diào)節(jié)得到內(nèi)環(huán)的電流d軸分量參考值i*d,i*d與逆變器出電流d軸分量之間的誤差信號(hào)經(jīng)過電流環(huán)PI調(diào)節(jié)、dq解耦過程后得到逆變器PWM調(diào)制波Ud;同理控制無功功率,無功功率的給定值為Qref。
2.2光伏逆變器LVRT控制策略
與風(fēng)電場(chǎng)類似,光伏電站在電網(wǎng)故障期間需要保持一定時(shí)間不脫網(wǎng),而不同的是,由于沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部分,在電網(wǎng)故障導(dǎo)致低電壓期間光伏電站的逆變器直流側(cè)母線電壓不會(huì)增大很多,在達(dá)到開路電壓Uoc以后,逆變器的輸出就為零,直流側(cè)電壓不會(huì)繼續(xù)增大。因此制約光伏電站低電壓穿越能力的主要是光伏逆變器輸出的交流電流,不應(yīng)過流而導(dǎo)致光伏逆變器跳開,所以既要保持逆變器不脫網(wǎng),又不能損壞逆變器。由于電壓跌落期間逆變器輸出的電流主要是有功分量id,因此使輸出電流不過流(一般不超過額定電流的1.1倍)主要是控制電流內(nèi)環(huán)的有功電流給定值i*d(見圖3),從而控制id不過流。在必要時(shí)可以降低id從而留出電流裕度用以輸出無功電流iq。其控制策略如圖4所示。
