在電網(wǎng)出現(xiàn)擾動(dòng)故障時(shí),光伏電站需保持并網(wǎng)運(yùn)行,并為電網(wǎng)提供支撐,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,以防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大,造成大面積的停電。
對(duì)此,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)根據(jù)各類光伏組件和逆變器的運(yùn)行特性,在充分考慮輻照度和溫度的隨機(jī)性分布對(duì)光伏電站出力影響的基礎(chǔ)上,建立大型光伏電站的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)數(shù)學(xué)模型,然后在仿真軟件中實(shí)現(xiàn),為大型光伏電站并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)奠定研究基礎(chǔ)。
據(jù)了解,這個(gè)光伏發(fā)電模型可進(jìn)行潮流、機(jī)電暫態(tài)、電磁暫態(tài)、電能質(zhì)量、長過程動(dòng)態(tài)仿真計(jì)算等,具有應(yīng)用范圍廣、仿真精度高、速度快、仿真模塊齊全、操作簡捷等特點(diǎn)。
“光伏發(fā)電穩(wěn)定分析仿真平臺(tái),完成了青海、西藏、寧夏等省(區(qū))的光伏發(fā)電接納能力研究,并對(duì)光伏電站并網(wǎng)提出了技術(shù)要求,保障了我國大規(guī)模光伏并網(wǎng)后的安全穩(wěn)定運(yùn)行!眲⒓冋f。
基于項(xiàng)目的研究成果,結(jié)合我國電網(wǎng)實(shí)際情況,制訂了2項(xiàng)國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范和指導(dǎo)了我國光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)要求及測(cè)試評(píng)價(jià)規(guī)范,對(duì)我國光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了有效提升,對(duì)保障光伏發(fā)電安全運(yùn)行、促進(jìn)光伏發(fā)電消納具有極其重要的作用。
有六大功能的“全能大腦”
光伏逆變器作為電站的“大腦”,不但肩負(fù)著直流變交流的重任,還是電站響應(yīng)電網(wǎng)需求以及業(yè)主了解電站運(yùn)行狀況的載體。
光伏逆變器的核心任務(wù)是跟蹤光伏陣列的最大輸出功率,并將其能量以最小的變換損耗、最佳的電能質(zhì)量饋入電網(wǎng)。
“由于逆變器是串聯(lián)在光伏方陣和電網(wǎng)之間,逆變器的選擇將成為光伏電站能否長期可靠運(yùn)行的關(guān)鍵!眲⒓冋f。
隨著裝機(jī)量的不斷增大,滲透率的不斷提高,對(duì)光伏系統(tǒng)并網(wǎng)性能的要求越來越高。大量分布式光伏接入配電網(wǎng),對(duì)配電網(wǎng)安全運(yùn)行也將產(chǎn)生一定的影響。因此,作為光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)的接口,逆變器具有十分重要的作用,將直接影響光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)性能。
為解決大型光伏電站對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定和電能質(zhì)量帶來的不利影響,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研制了一套具有多控制模式的逆變器。該多控制模式逆變器具有有功功率控制、無功功率調(diào)節(jié)、低頻振蕩抑制、功—頻響應(yīng)、低電壓穿越和緊急無功支撐能力6種功能。
“這種集6種控制策略于一體的逆變器復(fù)合控制技術(shù),使電站具備了電能質(zhì)量調(diào)節(jié)、有功/無功調(diào)節(jié)、低電壓穿越、參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻等六大功能,大大提高了光伏發(fā)電并網(wǎng)性能!眲⒓冋f。
光伏電站接入電網(wǎng)環(huán)境千差萬別,部分末端電網(wǎng)相對(duì)較弱,電壓波動(dòng)明顯,電能質(zhì)量差。光伏系統(tǒng)并網(wǎng)甚至出現(xiàn)諧振脫網(wǎng)的現(xiàn)象。
“以前電能質(zhì)量只控制電壓,沒考慮到諧波。我們希望通過關(guān)鍵技術(shù)研究,解決光伏并網(wǎng)后的諧波和閃變等問題!眲⒓冋f。
最后項(xiàng)目組在青海建成了一個(gè)百兆瓦的示范工程!耙淮握{(diào)試成功,測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)論完全吻合。電壓變化迅速跟蹤,控制精度極高!眲⒓冋f。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還提出了基于逆變器下垂控制的光伏電站分層無功電壓自適應(yīng)控制技術(shù),建立了基于控制在環(huán)實(shí)時(shí)仿真的光伏電站AVC系統(tǒng)研發(fā)試驗(yàn)平臺(tái),開發(fā)了基于逆變器的大型光伏電站AVC系統(tǒng),具備了替代光伏電站SVC/SVG的能力,有效降低了光伏電站建設(shè)和運(yùn)行成本。
“以前光伏電站要配SVG,用來自動(dòng)調(diào)節(jié),現(xiàn)在把SVG取消,一百兆瓦電站就減少投資500萬元,運(yùn)營費(fèi)用每年減少100萬元,成本降低很多,并且提升了電站效率!眲⒓冋f。