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光伏逆变器过压/欠压保护,过频/欠频保护测试

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  • 发布时间:2016/5/31 16:35:14
  • 作者:ly_yinhe

  光伏逆变器输入输出电压、输出频率均有限值范围。无论是光伏逆变器输入电压和输出电压不符合限值范围,还是交流输出侧频率范围不符合电网限值频率要求,都会影响电网稳定可靠的运行,必须自动跳闸脱网。因此,为了保证电网可靠运行,光伏逆变器必须进行过压/欠压保护,过频/欠频保护测试,以验证逆变器的自动脱网保护功能。

光伏逆变器过压/欠压保护,过频/欠频保护要求

01直流输入侧过电压保护

  当光伏逆变器直流侧输入电压高于逆变器允许的直流方阵接入电压最大值时,逆变器不得启动或在0.1s内停机(正在运行的逆变器),同时发出警示信号。

  当直流侧电压恢复到逆变器运行工作范围后,光伏逆变器应能正常启动。

02交流输出侧过电压/欠电压保护

  光伏逆变器交流输出端电压超出输出允许电压范围时,运行的光伏逆变器切断向电网供电,且切断时应发出警示信号。除大功率逆变器外对异常电压的响应时间应满足下表1的要求,电站型逆变器电压异常响应时间应满足表2的要求。在电网恢复到允许的电压范围时逆变器应能正常启动运行。

电网电压(电网接口处)U 最大脱网时间s(a)
20%UN≤U<50%UN 0.1
50%UN≤U<85%UN 2.0
85%UN≤U<110%UN 继续运行
110%UN≤U<135%UN 2.0
135%UN≤U 0.05
a:主控与监测电路应切实保持与电网的连接,从而持续监视电网的状态,是的“回复并网”功能有效。主控与监测定义参见GB/T 184879-2001。

表1:异常电压的响应时间

  注:

  最大脱网时间是指从异常状态发生到逆变器停止向电网供电的时间。

  对于具有低电压穿越功能的逆变器,以低电压穿越功能优先。

电压范围 运行要求
<0.9UN 应符合低电压穿越的要求
0.9UN≤UT≤1.1UN 应正常运行
1.1UN<UT<1.2UN 应至少持续运行10s
1.2UN≤UT≤1.3UN 应至少持续运行0.5s
注1:依据接入电网主管部门的相应技术规范要求设定。
注2:UT为测试电压。

表2:电站型逆变器电压异常响应时间

03交流输出过频/欠频保护

  电网频率变化时,逆变器的工作状态应该满足表3的要求。当因为频率响应的问题逆变器切除电网后,在电网频率恢复到允许运行的电网频率时逆变器应能重新启动运行。

频率f (Hz) 逆变器响应
f≤48 0.2s内停止运行
48<f≤49.5 10min后停止运行
49.5<f≤50.2 正常运行
50.2<f≤50.5 运行2min后停止运行,此时处于停运状态的逆变器不得并网
f>50.5 0.2s内停止向电网供电,此时处于停运状态的逆变器不得并网

表3:电网频率响应

光伏逆变器过压/欠压保护,过频/欠频保护测试方案

光伏逆变器过压/欠压保护,过频/欠频保护测试平台

图示1:光伏逆变器过压/欠压保护,过频/欠频保护测试平台

  如上图光伏逆变器过压/欠压保护,过频/欠频保护测试平台示意图,采用太阳能光伏模拟电源控制来模拟光伏逆变器直流输入的高低电压,采用电网模拟电源与逆变器连接来模拟逆变器并网工作状态。

  WP4000变频功率分析仪实时共享输入输出端测量数据,根据标准要求完成试验操作步骤,上位机软件对前端测试数据采集分析,直接输出测试报表,完成试验。

01直流输入侧过电压保护测试

  通过调节太阳能光伏模拟电源控制直流输入电压,直至逆变器直流侧输入电压偏离允许直流输入电压范围,考察逆变器开关机状态及停机保护时间,验证逆变器的工作状态应符合标准要求

02交流输出侧过压欠压保护测试

  将逆变器启动并置于正常工作状态,按照标准要求调节电网模拟电源电压,在不同测试电压范围内选取3个不同的电压值U,考察逆变器最大脱网时间是否符合要求。

  分别测量3次,要求满足标准脱网时间要求。

03交流输出过频欠频保护测试

  将逆变器启动并置于正常工作状态,按照标准要求脱节电网模拟电源输出频率,分别选取49.5Hz50.5Hz内3个不同的频率值,测量逆变器最大脱网时间。

  分别测量3次,要求满足标准停机、脱网时间要求。

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