當電網(wǎng)發(fā)生故障或擾動引起電壓升高時，在一定的電壓升高范圍和時間間隔內(nèi)，光伏發(fā)電站可保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行。PA系列功率分析儀具有快達200KS/s的實時錄波，可檢測高電壓穿越內(nèi)的動態(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證，其基本要求有以下幾個方面。
電壓升高發(fā)生裝置基本需求：
使用如圖1原理所示無源設備模擬電網(wǎng)電壓升高，裝置應滿足如下要求：
裝置應能模擬三相對稱電壓升高；
限流電抗L和升壓電容C至少有一個可調(diào)，裝置應能在A點產(chǎn)生不同幅度的電壓升高；
限流電抗的電抗值與電阻值之比應至少大于10；
限流電抗應滿足接入后測試點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；
升壓開關S_2應能精確控制所有三相電路中升壓電容C和阻尼電阻R的投入及切除時間，產(chǎn)生的電壓升高時間誤差應在圖2所示容許誤差范圍內(nèi)；
裝置所產(chǎn)生的電壓階躍時間應小于20ms，電壓升高期間不應產(chǎn)生超調(diào)；
利用電壓升高發(fā)生裝置進行空載測試時，產(chǎn)生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
測量設備
測量設備包括電壓互感器，電流互感器和數(shù)據(jù)采集裝置等。測量設備準確度應至少滿足表1的要求，數(shù)據(jù)采集裝置帶寬不應小于10kHz。
表1 測量設備準確度要求
測試用例
光伏發(fā)電站高電壓穿越測試用例如表2所示。測試應至少選取5個升高點，電壓升高幅值及高電壓持續(xù)時間如表3所示，光伏發(fā)電單元應分別在0.1Pn,d~0.3Pn,d和不小于0.7Pn,d兩種工況下進行測試，且所有測試點均應重復1次。
表2 光伏發(fā)電站高電壓穿越運行時間要求
注：UT為光伏發(fā)電站并網(wǎng)電壓標幺值。
表3 高電壓穿越測試點
測試程序
1、測試接線
進行高電壓穿越測試前，光伏發(fā)電單元的逆變器應工作在與實際投入運行時一致的控制模式下。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設備。
圖3 高電壓穿越能力測試示意圖
2、空載測試
光伏發(fā)電單元投入運行前應先進行空載測試，測試應按如下步驟進行：
確定被測光伏發(fā)電單元逆變器處于停運狀態(tài)；
調(diào)節(jié)電壓升高發(fā)生裝置，模擬三相對稱故障，電壓升高點滿足測試用例要求；
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)時間滿足圖2的容差要求。
3、負載測試
應在空載測試結果滿足要求的情況下，光伏發(fā)電單元應分別在0.1Pn,d~0.3Pn,d和不小于0.7Pn,d兩種工況下進行高電壓穿越負載測試；負載測試時的限流阻抗，升壓阻抗，升壓阻尼電阻阻值以及電壓升高時間設定均應與空載測試保持一致；
將光伏發(fā)電單元投入運行；
控制電壓升高發(fā)生裝置進行三相對稱電壓升高測試；
在升壓變壓器側或低壓側分別通過數(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到電壓恢復正常后6s之間的數(shù)據(jù)。
注：Pn,d為被測光伏發(fā)電單元所配逆變器總額定功率。
使用PA作為數(shù)據(jù)采集裝置進行高電壓穿越測試
PA系列功率分析儀具有最快可達200KS/s的實時錄波，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)的動態(tài)并網(wǎng)電壓情況，作為數(shù)據(jù)采集裝置進行高電壓穿越測試。具體流程如下：
1、連接設備，設置參數(shù)
首先打開PA管理軟件PAM，然后搜索設備（或者手動添加設備），在設備列表中選擇行業(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設置為接線組3V3A（單項測試時點選單項測試，并選擇測試單元）
圖4 設置測量參數(shù)
圖5 設置接線組
2、測試過程
完成設置后，點擊應用按鈕，再點擊啟動測試按鈕，PA進入數(shù)據(jù)采集過程如圖6所示，在此時操作電壓升高裝置升高電壓，按照表3保持一段時間后，再降至常規(guī)。
圖6 PA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)解析計算中
如果在設定的時間內(nèi)已經(jīng)完成測試，可手動點擊菜單欄的停止測試按鈕，否則時間到后將自動停止測試，并自動取回數(shù)據(jù)進行分析。待數(shù)據(jù)解析計算完成后，顯示最終測試結果，點擊穿越時間按鈕可自動找到穿越區(qū)間，如圖9所示。
圖9 高電壓穿越測試結果
