由圖可見,光伏逆變器交流側(cè)電壓在電網(wǎng)故障時下降到了正常狀態(tài)時的20%,導(dǎo)致輸出的有功功率驟然減??;由于采用了低電壓穿越控制,光伏電站可以保持并網(wǎng)運(yùn)行,其交流側(cè)輸出的電流在故障期間經(jīng)過短暫的調(diào)節(jié)過程恢復(fù)至額定電流值,故障過程中電流略有增大,但是能很好的限制在額定電流的1.1倍以內(nèi),LVRT控制策略基本限制住了電流的增大,保護(hù)了逆變器的電力電子器件。由于功率輸出減小,電能累積在逆變器直流側(cè)電容增多,電容的充電效應(yīng)使直流側(cè)電壓有所增大;直流側(cè)電流在故障期間有所減小。
光伏電站在實(shí)現(xiàn)低電壓穿越的同時還可以向電網(wǎng)側(cè)發(fā)送一定的無功功率(約0.1pu),通過光伏逆變器有功和無功的解耦,可以使之向電網(wǎng)發(fā)送無功,在一定程度上支撐并網(wǎng)點(diǎn)電壓的跌落。從圖中可見,無功電流在故障期間增大,而有功電流由于受到了限制,基本保持不變,無功電流達(dá)到了最大值0.46pu,與第2節(jié)中的無功功率極限的推導(dǎo)一致,因此電流增大的部分主要是無功電流。
通過計算也可知道,光伏電站發(fā)出的無功電流為0.46pu,網(wǎng)側(cè)電壓跌落到0.2pu,則光伏電站向電網(wǎng)發(fā)送的無功功率為0.46*0.2≈0.092pu,也與實(shí)測的無功功率(約0.1pu)一致。
圖7是光伏電站發(fā)送無功功率前后并網(wǎng)點(diǎn)電壓的對比。由圖中可見,光伏電站能通過發(fā)送無功功率,把并網(wǎng)點(diǎn)電壓從0.2pu提升到約0.35pu。

3.2單相接地短路故障
假設(shè)算例中35kV母線在0.5s時發(fā)生單相(a相)接地短路故障,短路阻抗為0.025Ω。故障于0.65s時清除。光伏電站中逆變器輸出三相電流、交流側(cè)三相電壓、逆變器直流側(cè)電流、電壓及輸出有功和無功功率、輸出電流的有功和無功分量如圖8所示。
