- 熱點文章
-
- 09-14關于高等職業院校弱電專業教改的探索
- 11-28東芝將在2009年CES帶來新水平的前沿技術
- 11-28互聯網:世界的鏡子
- 11-28中美文化論壇研討數字技術保護文化
- 11-28淺析“三鹿集團奶粉事件”危機根源
- 11-28新媒體的發展及其教育創新應用研究
- 11-28樓宇信息系統的現狀與應用以及發展趨勢
- 11-28中國2009世界郵展60城市巡郵漯河站啟動
- 11-28打造煥發生命活力的教育時空
- 11-28觀察中國管理教育30年
- 11-28駕馭論:科學發展的新智囊
- 11-28軟著陸將解讀中國管理國際化新走勢
- 11-28創建中國水電國際化強勢品牌
- 11-28管理科學進入新觀察時代
- 11-28全球化傳播語境下的家國建構
- 11-28網絡民主對公民社會建設的影響研究
- 11-28奧運后中國酒店業的發展分析
- 11-28國家創新系統下的大學科研管理研究
- 11-28高校數字圖書館建設及服務模式探討
- 11-28非均衡理論及我國房地產市場供求
- 11-28綠色、安全和通訊是汽車電子的未來
- 11-28敦煌莫高窟將為游客建"數字洞窟"
- 11-28思科新軟件平臺幫媒體公司建社交網絡
- 11-28蘋果喬布斯:用13年給IT業洗一次腦
- 11-28海外傳真:2008年數字印刷市場回顧
- 11-28東芝將在2009年CES帶來新水平的前沿技術
- 11-28互聯網:世界的鏡子
- 11-28中美文化論壇研討數字技術保護文化
- 11-28故宮國圖面臨“數字化”難題 缺乏專門人才
新能源并網電站電能質量合規性測試與證明
2024-04-15 15:38:00 來源:優秀文章
楊卓寧?張光奎?朱志國
(中利騰暉共和新能源有限公司,甘肅靜寧 813099)
摘?要:人類社會的發展離不開能源,工業生產需要能源,日常生活也需要能源。長期以來,為了滿足生產、生活方面的需求,人們大力開發傳統能源,但是隨著需求量的不斷加大,各種傳統能源的數量快速減少。在這種情況下,開發和使用新能源已經成為社會發展的趨勢。新能源可以替代傳統能源,用于發電,新能源發電并網可以優化電布局、提升電網電能質量。
關鍵詞:新能源發電;并網;電能質量
中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2023)21-0018-03
0引言
當前,社會經濟發展對能源資源需求不斷增加,為減少對傳統化能源的依賴,在新能源研究推廣方面投入了大量資金,并取得了一定的成效[1]。目前,我國新能源發電并網規模持續擴大,由此也暴露了一些問題,如新能源發電并網占比增大后,電網運行穩定性受到影響,電能質量下降,如何解決此類問題直接關系到新能源發電技術的未來進一步推廣運用[2]。
1項目概述
京能國際青海共和30MW電站地處青海省海南藏族自治州共和縣一塔拉光伏園區。電站共28個發電單元,其中2個單元(#12、#14單元)配置4臺(每單元2臺)上能EP-0500-A型集中式逆變器,其余26個單元(#1-#11、#13、#15-#28單元)配置華為SUN2000-125KTL-M5型組串式逆變器。
按照國網青海省電力調度控制中心的要求,現需對青海共和30MW電站3種不同型號的逆變器進行頻率、電壓耐受能力等涉網性能檢測和評價,并出具合格的檢測評價報告報當地電網公司認可。
2新能源并網電站電能質量合規性測試
2.1 測試條件
2.1.1 頻率耐受能力試驗
通過檢測確認青海共和30MW電站3種型號的逆變器具備以下不同頻率的耐受能力。
逆變器在不同頻率范圍內的運行規定見下表1。
2.1.2低電壓穿越測試
確認3種型號的逆變器滿足《青海電網新能源發電技術要求》中低電壓穿越技術要求。
(1)無功低穿電流系數:自電站并網點電壓低于低穿閾值時刻起,光伏電站需提供動態無功電流,動態無功電流增量△I段q_LVRT應實時跟蹤并網點電壓變化:
△I段q_LVRT≥K1×(ULV-UT)I段N(0.2p.u.≤UT≤0.9p.u.)
△I段q_LVRT≥1.05×I段N(UT<0.2p.u.)
△I段q_LVRT=0(UT>0.9p.u.)。
式中:ULV—光伏電站低穿閾值,取值0.9p.u.;UT—光伏電站并網點電壓值;K1—無功低穿電流系數,取值范圍1.5-2.0(推薦1.5);I段N—光伏電站額定電流。電網電壓恢復后,動態無功電流退出時間不大于10ms。
(2)有功低穿電流系數
電站低穿過程中要求無功電流優先輸出,在設備不過流的前提下,低穿期間有功電流應維持故障前有功電流值:
I段p_LVRT=K2×I段p0
式中:I段p0—光伏電站電壓跌落前有功電流值;K2—低電壓穿越有功電流系數;電站應實現低穿期間全電流控制,在設備不過流和無功低穿電流系數滿足要求前提下,保持有功低穿電流系數(K2)等于1。
(3)故障后有功功率恢復速率
自電壓恢復至低穿閾值ULV時刻開始,電站以3倍額定功率恢復至故障前的有功功率值。
表1 變壓器頻率運行數據
并網點頻率值 |
運行時間 |
49.5Hz |
應正常連續運行 |
50.5Hz |
至少持續運行3min |
51.0Hz |
至少持續運行 10s |
51.5Hz |
至少持續運行2s |
2.1.3高電壓穿越測試
確認3種型號的逆變器滿足《附件:青海電網新能源發電技術要求》中高電壓穿越技術要求。
(1)無功高穿電流系數
自光伏電站并網點電壓高于高穿閾值時刻起,光伏電站需吸收動態無功電流,動態無功電流增量△I段q_LVRT應實時跟蹤并網點電壓變化:
△I段T≤K3×(UHV-UT)I段N(UT≥1.1p.u.)
△I段T=0(UT<1.1p.u.)
式中:
UHV—光伏電站高穿閾值,取值1.1p.u.;
UT—光伏電站并網點電壓值;
K3—無功高穿電流系數,取值范圍:≥1.5;
I段N—光伏電站額定電流。
光伏電站應在源端(光伏電池)功率充足、設備不過流和無功低穿電流系數滿足要求前提下,保持有功功率維持故障前的有功值。
(2)高、低壓連續穿越測試
光伏電站需具備高、低電壓連續穿越能力,以應對直流連續換相失敗引起的高、低電壓交替現象[3]。當電站并網點在以下曲線變化時,新能源電站應不脫網,且光伏電站在低電壓穿越和高電壓穿越過程中滿足低電壓穿越、高電壓穿越能力測試技術要求[4]。
圖1 高、低電壓連續穿越曲線
2.2 測試實施
2.2.1逆變器涉網性能試驗接線
電網故障模擬裝置通過被測逆變器所屬箱變高壓側電纜連接到站內35kV I段母線,通過降壓變壓器將電壓降壓至試驗設備所需電壓690V,再經電網擾動裝置后輸出可控的電壓和頻率,然后通過升壓變壓器升壓至35kV,連接至被測逆變器所屬箱變高壓側,向被測逆變器輸出同電壓和頻率的交流電[5]。
2.2.2 頻率耐受能力試驗
在電站35kV I段母線標稱電壓條件下,調節電網模擬裝置,使得輸入箱變高壓側的交流電頻率從額定值分別階躍至49.5Hz、50.49Hz和49.5Hz-50.49Hz之間的任意值保持至少20min后恢復到額定值。記錄逆變器是否正常運行或脫網跳閘時間。
調節電網模擬裝置,使得輸入箱變高壓側的交流電頻率從額定值分別階躍至50.5Hz、50.99Hz和50.5Hz-50.99Hz之間的任意值保持至少3min后恢復到額定值。記錄逆變器是否正常運行或脫網跳閘時間。
調節電網模擬裝置,使得輸入箱變高壓側的交流電頻率從額定值分別階躍至51.0Hz、51.49Hz和51.0Hz-51.49Hz之間的任意值保持至少10s后恢復到額定值[6]。記錄逆變器是否正常運行或脫網跳閘時間。
調節電網模擬裝置,使得站內被測試光伏進線的頻率從額定值階躍至51.5Hz,記錄逆變器的運行時間或脫網跳閘時間,確認其是否大于或等于2s。
2.2.3 低電壓穿越測試
將數據采集儀連接在所測逆變器的交流側[7];根據下表第1個測試工況,設置逆變器有功功率0.9p.u.,無功功率0.3p.u.,調節被測逆變器箱變高壓側進線電壓,使得逆變器交流測母線電壓為1.0p.u.,穩定運行2s,調節模擬源,實現逆變器交流測電壓跌落至0.2p.u.,持續0.625s,電壓恢復,直至逆變器穩定運行。記錄逆變器交流側三相電壓、電流,采樣率不低于10kHz。
根據下表2的其他測試工況,重復上述過程。
表2 變壓器運行數據
編號 |
有功功率(p.u.) |
無功功率(p.u.) |
機端電壓穩態值(p.u.) |
2-/3-相電壓跌落 |
機端電壓跌落至(p.u.) |
電壓跌落持續時間(s) |
1 |
0.9 |
0.3 |
1.0 |
3- |
0.2 |
0.625 |
2 |
0.2 |
0.0 |
1.0 |
3- |
0.2 |
0.625 |
3 |
0.7 |
0.1 |
1.0 |
2- |
0.2 |
0.22 |
4 |
0.2 |
0.0 |
1.0 |
2- |
0.2 |
0.22 |
2.2.4高電壓穿越測試
根據下表第1個測試工況,設置逆變器有功功率0.7p.u.,無功功率0.1p.u.,調節被測逆變器箱變高壓側進線電壓,使得逆變器交流側母線電壓為1.0p.u.,穩定運行2s,調節電網模擬源,實現逆變器交流測電壓抬高至1.15p.u.,持續10s,電壓恢復,直至逆變器穩定運行。記錄逆變器的交流側三相電壓、電流,采樣率不低于10kHz。
根據下表的其他測試工況,重復上述過程。
表3 變壓器運行數據
編號 |
有功功率 (p.u.) |
無功功率 (p.u.) |
機端電壓穩態值 (p.u.) |
2-/3-相 電壓跌落 |
機端電壓抬升至(p.u.) |
電壓抬升持續 時間(s) |
1 |
0.7 |
0.1 |
1.0 |
3- |
1.15 |
10 |
2 |
0.2 |
0.0 |
1.0 |
3- |
1.15 |
10 |
3 |
0.9 |
0.3 |
1.0 |
3- |
1.25 |
0.5 |
4 |
0.7 |
0.1 |
1.0 |
3- |
1.3 |
0.5 |
5 |
0.2 |
0.0 |
1.0 |
3- |
1.3 |
0.5 |
2.2.5 高、低壓連續穿越測試
設置逆變器有功功率0.7p.u.,無功功率0.1p.u.,調節被測逆變器箱變高壓端進線電壓,使得逆變器交流測母線電壓為1.0p.u.,穩定運行2s,調節電網模擬源,逆變器交流測電壓分別如圖3、圖4所示。記錄逆變器的交流端三相電壓、電流,采樣率不低于10kHz。
2.3場站仿真建模
現場測試結束后,需依據測試結果出具特性參數評價報告,同時基于現場的測試數據出具電站的仿真建模報告。
3結語
綜上所述,新能源發電技術具有清潔、可再生的特點,但是其并網后對電網電能質量存在較大的不利影響,輕則導致供電質量下降,重則直接導致相關生產工作無法正常開啟。對此,必須明確新能源發電并網對電網電壓、頻率、諧波等方面的影響情況,并采取針對性處理措施,保證電力系統穩定運行。
參考文獻
[1] 李娜娜.新能源發電將邁向高質量發展新階段[N].國家電網報,2020-01-21(008).
[2] 牛雪松,肖康.新能源接入電網中儲能調頻的研究[J].電工材料,2022(4):43-44.
[3] 龔浩岳,周勤勇,郭強,等.高比例新能源接入場景電力系統頻率分析模型改進與應用[J].電網技術,2021,45(12): 4603-4612.
[4] 任建強,王璐陽,吳家浩,等.基于情景構建與推演的新能源電力設備運行風險評估[J].清華大學學報(自然科學版), 2022,62(10):1571-1578.
[5] 于龍飛,王天闊.新能源發電并網技術及電能質量控制研究[J].科技與創新,2021(23):29-30.
[6] 侯杰.探究新能源發電并網技術的應用及電能質量控制策略[J].中國設備工程,2021(21):261-263.
[7] 張小強.新能源并網發電對電網電能質量的影響研究[J].輕松學電腦,2021(11):1-2.
Testing and Certification of Power Quality Compliance for New Energy Grid Connected Power Stations
YANG Zhuoning,ZHANG Guangkui,ZHU Zhiguo
(Zhongli Tenghui Gonghe New Energy Co., Ltd., Jingning Gansu 813099)
Abstract:The development of human society cannot be separated from energy. Industrial production requires energy, and daily life also requires energy. For a long time, in order to meet the needs of production and life, people have vigorously developed traditional energy. However, with the increasing demand, the number of various traditional energy sources has rapidly decreased. In this situation, the development and use of new energy has become a trend in social development. New energy can replace traditional energy for power generation, and grid connection of new energy power generation can optimize power layout and improve the quality of power grid.
Key words:new energy power generation;grid connection;power quality
上一篇:特色打造國有企業過硬黨員員工隊伍