CN110672938A - 光伏逆变器低电压穿越特征的测试方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发电厂电气技术领域，公开了一种光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法、系统及存储介质，该方法包括：当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率；当光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，根据测试指令模拟电压跌落故障；在模拟电压跌落故障时，光伏逆变器控制系统获取光伏逆变器的无功功率和有功功率；光伏逆变器控制系统根据光伏逆变器的无功功率和有功功率获得光伏逆变器低电压穿越特性的测试结果。本发明实施例通过光伏发电系统中原有的光伏逆变器控制系统即可实现光伏逆变器低电压穿越特性的测试，而无需在光伏电站现场中接入低电压穿越装置进行测试，降低了测试难度和成本，并提高了测试的便利性。
Description
技术领域
本发明涉及发电厂电气技术领域，特别是涉及一种光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法、系统及存储介质。
背景技术
光伏逆变器是一种能够将光伏(PV)太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电(AC)的逆变器。其中，低电压穿越特性是光伏逆变器最重要的特性之一，具有良好的低电压穿越能力可保证在一次系统故障或扰动引起逆变器并网点电压跌落时，在一定的电压跌落范围和时间间隔内，光伏发电机组能够不间断并网运行，保持发电运行能力，减少电网波动。
目前，普遍采用低电压穿越试验装置来测试光伏逆变器的低电压穿越特性；具体地，如图1所示，在外部电网100和被测光伏逆变器200之间接入低电压穿越测试装置300，并在被测光伏逆变器200并网过程中，通过低电压穿越测试装置300在一次系统上产生低电压，从而测试光伏逆变器的低电压穿越特性。但是，本发明人在实施本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下技术问题：当采用上述方式测试光伏逆变器的低电压穿越特性时，需要使用专用的低电压穿越试验装置来产生一次系统的电压跌落，而专用的低电压穿越试验装置体积和重量均较大，使得运输和安装困难，因此导致测试难度大且测试成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法、系统及存储介质，能够降低光伏逆变器低电压穿越特征的测试难度及测试成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法，包括以下步骤：
当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率；
当所述光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，根据所述测试指令模拟电压跌落故障；
在模拟电压跌落故障时，所述光伏逆变器控制系统获取所述光伏逆变器的无功功率和有功功率；
所述光伏逆变器控制系统根据所述光伏逆变器的无功功率和有功功率获得光伏逆变器低电压穿越特性的测试结果。
作为优选方案，所述测试指令携带有故障参数和测试参数；所述故障参数包括：电压跌落深度和电压跌落时间，所述测试参数包括：无功电流控制系数、无功电流限幅值、有功电流限幅值和总电流限幅值；则，
所述当所述光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，根据所述测试指令模拟电压跌落故障，具体包括：
当所述光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，根据所述测试指令中携带的故障参数相应设置测量电压的电压跌落深度和电压跌落时间；
在所述光伏逆变器控制系统设置测量电压的电压跌落深度和电压跌落时间后，根据所述测试指令中携带的测试参数相应设置所述光伏逆变器的无功电流控制系数、无功电流限幅值、有功电流限幅值和总电流限幅值，从而模拟电压跌落故障。
作为优选方案，所述电压跌落深度为20％-90％；所述电压跌落时间为：0-2.0s。
作为优选方案，所述无功电流控制系数为0-0.5；所述无功电流限幅值为额定无功电流的80％-110％；所述有功电流限幅值为额定有功电流的80％-110％；所述总电流限幅值为额定总电流的80％-110％。
作为优选方案，所述预设条件为满足：
所述光伏逆变器的当前有功功率大于预设的第一有功功率阈值；或，所述光伏逆变器的当前有功功率小于预设的第二有功功率阈值；其中，所述第一有功功率阈值大于所述第二有功功率阈值。
作为优选方案，在所述当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率之前，还包括步骤：
所述光伏逆变器控制系统进行自检；
在自检通过后，所述光伏逆变器控制系统执行步骤：当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率。
作为优选方案，在自检通过后，且在所述当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率之前，还包括步骤：
当所述光伏逆变器控制系统的当前版本低于所述光伏逆变器控制系统的最新版本时，所述光伏逆变器控制系统根据所述最新版本进行升级。
为了解决相同的技术问题，相应地，本发明实施例还提供一种光伏逆变器控制系统，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法。
为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述的光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法。
与现有技术相比，本发明提供的一种光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法、系统及存储介质，通过在光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，并当所述光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，根据所述测试指令模拟电压跌落故障，并在模拟电压跌落故障时，获取所述光伏逆变器的无功功率和有功功率，以根据所述光伏逆变器的无功功率和有功功率获得光伏逆变器低电压穿越特性的测试结果，从而实现通过光伏发电系统中原有的光伏逆变器控制系统即可完成光伏逆变器低电压穿越特性的测试，使得无需在光伏电站现场中接入低电压穿越装置进行测试，大大地降低了测试难度和测试成本，并提高了测试的便利性。
附图说明
图1是现有技术中的低电压穿越特性的测试装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中的光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法的流程示意图；
图3是本发明实施例中的电压曲线示意图；
图4是本发明实施例中的无功电流曲线示意图；
图5是本发明实施例中的光伏逆变器控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图2，是本发明实施例提供的光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法的流程示意图。
本发明实施例提供的光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法，可由光伏逆变器控制系统执行，且本实施例均以光伏逆变器控制系统作为执行主体进行说明。其中，需要说明的是，光伏发电系统包括一次系统和二次系统，所述光伏逆变器控制系统即为二次系统，其是对所述一次系统实施测量、控制、调节和保护的系统。
在本发明实施例中，所述光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法，包括以下步骤S11-S14：
S11、当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率；
S12、当所述光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，根据所述测试指令模拟电压跌落故障；
需要说明的是，在所述光伏逆变器并网过程中，所述光伏逆变器控制系统能够实时测量所述光伏逆变器的并网点电压；而且，用户预先在所述光伏逆变器控制系统中加入低电压穿越模拟测试功能，并在所述光伏逆变器控制系统中加入低电压穿越模拟测试参数设置功能；因此，所述光伏逆变器控制系统能够模拟电压跌落故障。
在具体实施时，在所述光伏逆变器并网过程中，当检测到的所述光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，根据所述测试指令在所测量得到的并网点电压中加入模拟信号，以使所述并网点电压跌落，从而模拟电压跌落故障。其中，所述电压跌落故障为三相故障或两相故障；具体地，所述三相故障为电网发生三相故障引起的并网点电压跌落，所述两相故障为电网发生两相故障引起的并网点电压跌落。
优选地，所述预设条件为满足：
所述光伏逆变器的当前有功功率大于预设的第一有功功率阈值；或，所述光伏逆变器的当前有功功率小于预设的第二有功功率阈值；其中，所述第一有功功率阈值大于所述第二有功功率阈值。
可以理解的，当所述光伏逆变器的当前有功功率大于预设的第一有功功率阈值时，或当所述光伏逆变器的当前有功功率小于预设的第二有功功率阈值时，所述光伏逆变器控制系统根据所述测试指令模拟电压跌落故障。其中，需要说明的是，所述第一有功功率阈值和所述第二有功功率阈值可以根据实际使用情况设置；本实施例中，优选地，所述第一有功功率阈值为额定有功功率的90％，所述的第二有功功率阈值为额定有功功率的40％。
S13、在模拟电压跌落故障时，所述光伏逆变器控制系统获取所述光伏逆变器的无功功率和有功功率；
需要说明的是，所述光伏逆变器具有用于实时记录所述光伏逆变器的无功功率和有功功率的录波功能；因此，在具体实施时，在模拟电压跌落故障的过程中，所述光伏逆变器控制系统能够从所述光伏逆变器中获取所述光伏逆变器的无功功率和有功功率，从而进一步提高了测试的便利性。当然，所述光伏逆变器控制系统中也可以设置用于实时记录所述光伏逆变器的无功功率和有功功率的录波器，在此不再赘述。
S14、所述光伏逆变器控制系统根据所述光伏逆变器的无功功率和有功功率获得光伏逆变器低电压穿越特性的测试结果。
需要说明的是，所述光伏逆变器控制系统中预置有相应的测试标准值，因此，所述光伏逆变器控制系统根据所述光伏逆变器的无功功率和有功功率获得光伏逆变器低电压穿越特性的测试结果，具体为：当所述光伏逆变器的无功功率和有功功率均接近于相应的测试标准值时，获得光伏逆变器低电压穿越特性良好的测试结果；当所述光伏逆变器的无功功率或有功功率未接近于相应的测试标准值时，获得光伏逆变器低电压穿越特性较差的测试结果。
在本发明实施例中，通过在光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，并当所述光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，根据所述测试指令模拟电压跌落故障，并在模拟电压跌落故障时，获取所述光伏逆变器的无功功率和有功功率，以根据所述光伏逆变器的无功功率和有功功率获得光伏逆变器低电压穿越特性的测试结果，从而实现通过光伏发电系统中原有的光伏逆变器控制系统即可完成光伏逆变器低电压穿越特性的测试，使得无需在光伏电站现场中接入低电压穿越装置进行测试，大大地降低了测试难度和测试成本，并提高了测试的便利性。
在本发明实施例中，优选地，所述测试指令携带有故障参数和测试参数；所述故障参数包括：电压跌落深度和电压跌落时间，所述测试参数包括：无功电流控制系数、无功电流限幅值、有功电流限幅值和总电流限幅值；则，
在步骤S12中，所述当所述光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，根据所述测试指令模拟电压跌落故障，具体包括以下步骤S121-S122：
S121、当所述光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，根据所述测试指令中携带的故障参数相应设置测量电压的电压跌落深度和电压跌落时间；
S122、在所述光伏逆变器控制系统设置测量电压的电压跌落深度和电压跌落时间后，根据所述测试指令中携带的测试参数相应设置所述光伏逆变器的无功电流控制系数、无功电流限幅值、有功电流限幅值和总电流限幅值，从而模拟电压跌落故障。
具体地，在步骤S121中，当所述光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，所述光伏逆变器控制系统设置所测量得到的并网点电压的电压跌落深度值为所述测试指令中携带的电压跌落深度值，并设置电压跌落时间为所述测试指令中携带的电压跌落时间；如图3所示，所述并网点电压跌落前的幅值为1，所述并网电压跌落后的幅值为0.2，即设置的所述电压跌落深度为80％；所述电压跌落时间为0.625s，即故障时间为0.625s。
在步骤S122中，在所述光伏逆变器控制系统设置测量电压的电压跌落深度和电压跌落时间后，所述光伏逆变器控制系统将所述光伏逆变器的无功电流控制系数设置为所述测试指令中携带的无功电流控制系数，将所述光伏逆变器的无功电流限幅值设置为所述测试指令中携带的无功电流限幅值，将所述光伏逆变器的有功电流限幅值设置为所述测试指令中携带的有功电流限幅值，且将所述光伏逆变器的总电流限幅值设置为所述测试指令中携带的总电流限幅值，从而模拟电压跌落故障。如图4所示，图中实线为电压跌落期间的无功电流。
进一步地，所述电压跌落深度、所述电压跌落时间、所述无功电流控制系数、所述无功电流限幅值、所述有功电流限幅值和所述总电流限幅值可以根据实际情况设置。优选地，所述电压跌落深度为20％-90％；所述电压跌落时间为：0-2.0s。所述无功电流控制系数为0-0.5；所述无功电流限幅值为额定无功电流的80％-110％；所述有功电流限幅值为额定有功电流的80％-110％；所述总电流限幅值为额定总电流的80％-110％。可以理解的，在具体实施时，可以依次向所述光伏逆变器控制系统发送多个携带有不同的故障参数和测试参数的测试指令，以使所述光伏逆变器控制系统依次根据接收到的所述测试指令模拟电压跌落故障，然后所述光伏逆变器控制系统对获取到的多组所述光伏逆变器的无功功率和有功功率进行分析，从而获得光伏逆变器低电压穿越特性的测试结果。
在本发明实施例中，优选地，在实施步骤S11当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率之前，还包括以下步骤：
所述光伏逆变器控制系统进行自检；
在自检通过后，所述光伏逆变器控制系统执行步骤：当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率。
在本发明实施例中，通过使所述光伏逆变器控制系统进行自检，以检测所述光伏逆变器控制系统的低电压穿越模拟测试功能是否正常，并在自检通过后，当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率，从而确保所述光伏逆变器控制系统测试的准确性。
进一步地，在本发明实施例中，在自检通过后，且在所述当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率之前，还包括步骤：
当所述光伏逆变器控制系统的当前版本低于所述光伏逆变器控制系统的最新版本时，所述光伏逆变器控制系统根据所述最新版本进行升级。
具体地，在所述光伏逆变器控制系统自检通过后，所述光伏逆变器控制系统检测其当前版本是否低于光伏逆变器控制系统的最新版本；若是，则所述光伏逆变器控制系统获取所述最新版本，并根据所述最新版本进行升级，从而使得所述光伏逆变器控制系统升级为所述最新版本；若否，则执行步骤：当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率。
在本发明实施例中，通过在自检通过后，使所述光伏逆变器控制系统升级为所述最新版本，然后才模拟电压跌落故障从而进一步确保了所述光伏逆变器控制系统测试的准确性。
参见图5，本发明另一实施例对应提供了一种光伏逆变器控制系统。
本发明实施例提供的所述光伏逆变器控制系统1，包括处理器11、存储器12以及存储在所述存储器12中且被配置为由所述处理器11执行的计算机程序，所述处理器11执行所述计算机程序时实现上述的光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器12中，并由所述处理器11执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述光伏逆变器控制系统1中的执行过程。
所称处理器11可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器12可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器11通过运行或执行存储在所述存储器12内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器12内的数据，实现所述光伏逆变器控制系统1的各种功能。所述存储器12可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述光伏逆变器控制系统1集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
此外，本发明实施例还提供一种光伏发电系统，所述光伏发电系统包括一次系统2和上述的光伏逆变器控制系统1，所述一次系统2与所述光伏逆变器控制系统1连接，如图5所示。其中，需要说明的是，所述一次系统是发电、变电和输电的主体，用于供电。
综上，本发明提供一种光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法、系统及存储介质，通过在光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，并当所述光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，根据所述测试指令模拟电压跌落故障，并在模拟电压跌落故障时，获取所述光伏逆变器的无功功率和有功功率，以根据所述光伏逆变器的无功功率和有功功率获得光伏逆变器低电压穿越特性的测试结果，从而实现通过光伏发电系统中原有的光伏逆变器控制系统即可完成光伏逆变器低电压穿越特性的测试，使得无需在光伏电站现场中接入低电压穿越装置进行测试，大大地降低了测试难度和测试成本，并提高了测试的便利性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率；
当所述光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，根据所述测试指令模拟电压跌落故障；
在模拟电压跌落故障时，所述光伏逆变器控制系统获取所述光伏逆变器的无功功率和有功功率；
所述光伏逆变器控制系统根据所述光伏逆变器的无功功率和有功功率获得光伏逆变器低电压穿越特性的测试结果。
2.如权利要求1所述的光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法，其特征在于，所述测试指令携带有故障参数和测试参数；所述故障参数包括：电压跌落深度和电压跌落时间，所述测试参数包括：无功电流控制系数、无功电流限幅值、有功电流限幅值和总电流限幅值；则，
所述当所述光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，根据所述测试指令模拟电压跌落故障，具体包括：
当所述光伏逆变器的当前有功功率符合预设条件时，根据所述测试指令中携带的故障参数相应设置测量电压的电压跌落深度和电压跌落时间；
在所述光伏逆变器控制系统设置测量电压的电压跌落深度和电压跌落时间后，根据所述测试指令中携带的测试参数相应设置所述光伏逆变器的无功电流控制系数、无功电流限幅值、有功电流限幅值和总电流限幅值，从而模拟电压跌落故障。
3.如权利要求2所述的光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法，其特征在于，所述电压跌落深度为20％-90％；所述电压跌落时间为：0-2.0s。
4.如权利要求2所述的光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法，其特征在于，所述无功电流控制系数为0-0.5；所述无功电流限幅值为额定无功电流的80％-110％；所述有功电流限幅值为额定有功电流的80％-110％；所述总电流限幅值为额定总电流的80％-110％。
5.如权利要求1-4任一项所述的光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法，其特征在于，所述预设条件为满足：
所述光伏逆变器的当前有功功率大于预设的第一有功功率阈值；或，所述光伏逆变器的当前有功功率小于预设的第二有功功率阈值；其中，所述第一有功功率阈值大于所述第二有功功率阈值。
6.如权利要求1-4任一项所述的光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法，其特征在于，在所述当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率之前，还包括步骤：
所述光伏逆变器控制系统进行自检；
在自检通过后，所述光伏逆变器控制系统执行步骤：当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率。
7.如权利要求6所述的光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法，其特征在于，在自检通过后，且在所述当光伏逆变器控制系统接收到测试指令时，检测光伏逆变器的当前有功功率之前，还包括步骤：
当所述光伏逆变器控制系统的当前版本低于所述光伏逆变器控制系统的最新版本时，所述光伏逆变器控制系统根据所述最新版本进行升级。
8.一种光伏逆变器控制系统，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的光伏逆变器低电压穿越特性的测试方法。
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