一种提升集中式光伏/储能高电压穿越能力的方法

本发明属于电力系统，具体涉及一种提升集中式光伏/储能高电压穿越能力的方法。

背景技术：

1、随着新能源发电高渗透率发展的需求，使得光伏/储能发电并网容量日益增加。大电网的不正常运行状态会对光伏/储能系统有一定冲击和影响，反之，大容量的并网光伏/储能发电系统一旦脱网运行会给电网带来很大的冲击，影响电能质量，严重情况下会导致电网的崩溃，影响整个电力系统的稳定性。为减小大容量光伏/储能电站脱网对电网造成不良影响的问题，提高系统的安全性和稳定性，国内外的光伏/储能并网标准都要求光伏/储能发电系统必须具有一定的高低电压穿越能力。

2、到目前，国内外对并网逆变器穿越技术的研究主要集中在低电压穿越，与低电压穿越相对应的高电压穿越技术并没有得到足够重视，目前我国仍以脱网操作为主。但与风电不同，光伏/储能并网应用不受地域限制，且大多处于城市中的配电侧，因此会经常面临电网电压的不定向波动，又由于近年来光伏/储能并网应用日益广泛，一旦电网电压发生突升故障，按照常规操作将其大面积解列同样会对电网的安全稳定运行造成危害，因此，对提升光伏/储能的高电压穿越能力非常必要。

技术实现思路

1、针对为减小大容量光伏/储能电站脱网对电网造成不良影响的问题，本发明提供了一种提升集中式光伏/储能高电压穿越能力的方法。采用一台n档位分接头变压器，依据换流器并网侧电压变化情况，通过接触开关控制变压器的投切，变压器投入后通过有载调压开关选择合适的分接头，控制串联接入补偿电压的大小，提升集中式光伏/储能高电压穿越能力。

2、为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

3、一种提升集中式光伏/储能高电压穿越能力的方法，包括以下步骤：

4、步骤1：采用一台n档位分接头变压器，实现n个补偿电压输出，使用有载调压开关依据换流器并网侧电压变化选择合适的分接头，控制串联接入补偿电压的大小；

5、进一步地，所述步骤1的具体过程如下：

6、步骤1.1：采用一台n档位分接头变压器，依据换流器并网侧电压变化情况，通过接触开关控制变压器的投切，变压器投入后通过有载调压开关选择合适的分接头，控制串联接入补偿电压的大小，提升集中式光伏/储能电压穿越能力；

7、换流器并网侧电压的变化通过一个电子控制器来监测，然后通过控制有载调压开关来选择合适的分接头，补偿换流器交流侧电压，实现提升集中式光伏/储能高电压穿越能力的目的。

8、采用有载调压开关在带载情况下可实现电压的稳定调节，减小分接头调节引起的对电网电压的冲击。补偿电压串联接入换流器与升压变压器之间线路，降低了换流器交流侧电压抬升对于光伏/储能的影响，便于控制光伏/储能侧电压保持稳定，以保证光伏系统工作在最大功率点附近。

9、步骤1.1.1：控制方法为：检测到换流器并网侧电压升高超过设定阈值，闭合接触器，将n档位分接头变压器投入运行，根据检测的电压升高范围，有载调压开关选择相应档位的分接头，控制串联接入补偿电压的大小。

10、步骤2：n档位分接头变压器原边并联接入换流器交流侧线路上，无需额外供电电源；n档位分接头变压器原边线路上串联一个接触开关，仅当换流器并网侧电压超过设定阈值才闭合，避免电网电压处于正常范围时变压器的损耗；

11、步骤3：n档位分接头变压器原边和副边隔离，补偿电压可以直接串联接入配电线路；

12、步骤4：分接头的切换采用有载调压开关，在带载情况下可实现补偿电压的稳定切换。

13、与现有技术相比本发明具有以下优点：

14、(1)变压器原边和副边隔离，补偿电压可以直接串联接入配电线路；

15、(2)变压器原边并联接入换流器交流侧线路上，无需额外供电电源；

16、(3)变压器原边线路上串联一个接触开关，仅当换流器并网侧电压超过设定阈值才闭合，避免电网电压处于正常范围时变压器的损耗；

17、(4)分接头的切换采用有载调压开关，在带载情况下可实现补偿电压的稳定切换；

18、(5)降低了换流器交流侧电压抬升对于光伏/储能的影响，维持光伏/储能侧电压稳定。

技术特征：

1.一种提升集中式光伏/储能高电压穿越能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种提升集中式光伏/储能高电压穿越能力的方法，其特征在于：所述步骤1的具体过程如下：

技术总结
本发明提供了一种提升集中式光伏/储能高电压穿越能力的方法，能有效实现高电压穿越期间换流器交流侧电压的补偿，维持光伏/储能侧电压稳定，原理是：利用电子控制器监视换流器并网侧电压变化情况，通过控制有载调压开关选择合适的分接头，补偿换流器交流侧电压，实现提升集中式光伏/储能高电压穿越能力的目的。其特点是对用于补偿换流器交流侧电压的交流电源，采用带分接头变压器，通过有载调压开关实现带载情况下补偿电压的稳定调节，减小分接头调节引起的对电网电压的冲击。补偿电压串联接入换流器与升压变压器之间线路，降低换流器交流侧电压波动对光伏/储能的影响，便于控制光伏/储能侧电压的稳定，以保证光伏系统工作在最大功率点附近。

技术研发人员：赵波,张利,郝颖,张芳,刘思嘉,范新桥
受保护的技术使用者：北京信息科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19