CN111934368A - 一种光伏逆变器故障穿越性能测试方法和系统 - Google Patents

一种光伏逆变器故障穿越性能测试方法和系统 Download PDF

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吴蓓蓓
张军军
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Abstract

本发明提供一种光伏逆变器故障穿越性能测试方法和系统,构建半实物光伏逆变器模型;对半实物光伏逆变器模型进行故障穿越测试,得到故障穿越响应特性;确定半实物光伏逆变器模型是否通过故障穿越性能测试;半实物光伏逆变器模型的拓扑结构和实物光伏逆变器的拓扑结构一致,通过实际光伏逆变器确定半实物光伏逆变器模型并实现半实物光伏逆变器模型故障穿越性能测试,在虚拟功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线不一致时需要对虚拟功率电路进行调整,避免使用体积大且成本高的实际功率电路,大大提高了测试的准确度和效率,缩短了测试时间,且降低了测试成本。

Description

一种光伏逆变器故障穿越性能测试方法和系统
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域,具体涉及一种光伏逆变器故障穿越性能测试方法和系统。
背景技术
随着光伏电站装机容量的不断增加,其对电网的影响日益增大。为保证电网的安全运行,电网公司要求光伏电站所用逆变器符合国家标准GB/T 19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》的要求,同时为保证电网安全稳定运行和清洁能源消纳,各地区根据自身电网特点和电源结构,对光伏电站故障穿越性能提出了一些特殊要求。
新建的光伏电站只要使用的光伏逆变器满足要求即可。存量光伏电站需要对光伏逆变器进行改造,改造后需要对其故障穿越性能进行测试。目前现有的光伏逆变器故障穿越性能测试包括半实物测试和实物测试。其中的半实物测试一般采取实物控制器和虚拟功率电路相结合的方式,但是测试准确度低。其中的实物测试有2种方式:(1)现场测试,将大型故障穿越检测装置运输到电站现场,模拟电网故障,测试光伏逆变器性能,测试过程影响光伏电站发电;(2)实验室测试,将逆变器拆除送到实验室,在实验室利用故障穿越检测装置模拟电网故障,测试光伏逆变器性能,这两种实物测试方法都存在测试效率低,成本高的缺点。
发明内容
为了克服上述现有技术中测试准确度低、测试效率低和成本高的不足,本发明提供一种光伏逆变器故障穿越性能测试方法,包括:
基于RT-lab半实物仿真平台构建半实物光伏逆变器模型;
对半实物光伏逆变器模型进行故障穿越测试,得到故障穿越响应特性;
基于所述故障穿越响应特性确定半实物光伏逆变器模型是否通过故障穿越性能测试。
所述半实物光伏逆变器模型的拓扑结构和实物光伏逆变器的拓扑结构一致。
基于RT-lab半实物仿真平台构建半实物光伏逆变器模型,包括:
基于实际光伏逆变器中的实际功率电路的拓扑结构,在RT-lab半实物仿真平台上搭建与实际功率电路的拓扑结构一致的虚拟功率电路;
对虚拟功率电路进行功率性能测试,得到功率响应曲线;
对所述功率响应曲线进行一致性检验,并基于一致性检验结果确定半实物光伏逆变器模型。
对虚拟功率电路进行功率性能测试,得到功率响应曲线,包括:
基于预设的有功功率基准值,按照预设的光伏逆变器有功功率曲线对实际功率电路和虚拟功率电路分别进行有功功率性能测试,得到实际功率电路和虚拟功率电路各自的有功功率响应曲线;
基于预设的无功功率基准值,按照预设的光伏逆变器无功功率曲线对实际功率电路和虚拟功率电路分别进行无功功率性能测试,得到实际功率电路和虚拟功率电路各自的无功功率响应曲线。
对所述功率响应曲线进行一致性检验,并基于一致性检验结果确定半实物光伏逆变器模型,包括:
将虚拟功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线分别进行对比:若虚拟功率电路的有功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线之间的误差不超过预设的有功功率误差,且虚拟功率电路的无功功率响应曲线与实际功率电路的无功功率响应曲线之间的误差不超过预设的无功功率误差,确定所述功率响应曲线通过一致性检验;否则基于实际功率电路的参数调整虚拟功率电路的参数,得到有功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线之间的误差不超过预设的有功功率误差且无功功率响应曲线与实际功率电路的无功功率响应曲线之间的误差不超过预设的无功功率误差的虚拟功率电路;
基于虚拟功率电路和实际控制器,得到半实物光伏逆变器模型。
所述对半实物光伏逆变器模型进行故障穿越测试,得到故障穿越响应特性,包括:
基于预先构建的高电压穿越测试模型对半实物光伏逆变器模型进行高电压故障穿越测试,得到高电压故障穿越响应特性;
基于预先构建的低电压穿越测试模型对半实物光伏逆变器模型进行低电压故障穿越测试,得到低电压故障穿越响应特性。
所述低电压穿越测试模型包括并联开关S1、限流电抗器X1、串联开关S2和短路电抗器X2;
所述并联开关S1与限流电抗器X1并联后,一端与光伏逆变器连接,另一端与电网连接,所述短路电抗器X2一端通过串联开关S2连接到光伏逆变器与限流电抗器X1之间的电压跌落点A,另一端接地。
所述高电压穿越测试模型包括并联开关S3、限流电感L、串联开关S4、阻尼电容C和阻尼电阻R;
所述并联开关S3与限流电感L并联后,与光伏逆变器连接,另一端与电网连接,所述阻尼电容C和阻尼电阻R串联后,一端通过串联开关S4连接到光伏逆变器与限流电感L之间的电压升高点B,另一端接地。
所述基于所述故障穿越响应特性确定半实物光伏逆变器模型是否通过故障穿越性能测试,包括:
判断高电压故障穿越响应特性和低电压故障穿越响应特性是否均满足光伏逆变器技术要求,若是,则半实物光伏逆变器模型通过故障穿越测试,否则半实物光伏逆变器模型未通过故障穿越测试。
另一方面,本发明还提供一种光伏逆变器故障穿越性能测试系统,包括:
建模模块,用于基于RT-lab半实物仿真平台构建半实物光伏逆变器模型;
测试模块,用于对半实物光伏逆变器模型进行故障穿越测试,得到故障穿越响应特性;
确定模块,用于基于所述故障穿越响应特性确定半实物光伏逆变器模型是否通过故障穿越性能测试;
其中,所述半实物光伏逆变器模型的拓扑结构和实物光伏逆变器的拓扑结构一致。
建模模块包括:
第一建模单元,用于基于实际光伏逆变器中的实际功率电路的拓扑结构,在RT-lab半实物仿真平台上搭建虚拟功率电路;
第一测试单元,用于对虚拟功率电路进行功率性能测试,得到功率响应曲线;
检验单元,用于对所述功率响应曲线进行一致性检验,并基于一致性检验结果确定半实物光伏逆变器模型。
所述第一测试单元具体用于:
基于预设的有功功率基准值,按照预设的光伏逆变器有功功率曲线对实际功率电路和虚拟功率电路分别进行有功功率性能测试,得到实际功率电路和虚拟功率电路各自的有功功率响应曲线;
基于预设的无功功率基准值,按照预设的光伏逆变器无功功率曲线对实际功率电路和虚拟功率电路分别进行无功功率性能测试,得到实际功率电路和虚拟功率电路各自的无功功率响应曲线。
所述检验单元具体用于:
将虚拟功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线分别进行对比:若虚拟功率电路的有功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线之间的误差不超过预设的有功功率误差,且虚拟功率电路的无功功率响应曲线与实际功率电路的无功功率响应曲线之间的误差不超过预设的无功功率误差,确定所述功率响应曲线通过一致性检验;否则基于实际功率电路的参数调整虚拟功率电路的参数,得到有功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线之间的误差不超过预设的有功功率误差且无功功率响应曲线与实际功率电路的无功功率响应曲线之间的误差不超过预设的无功功率误差的虚拟功率电路;
基于虚拟功率电路和实际控制器,得到半实物光伏逆变器模型。
所述测试模块包括:
建模单元,用于构建高电压穿越测试模型和低电压穿越测试模型;
第二测试单元,用于基于高电压穿越测试模型对半实物光伏逆变器模型进行高电压故障穿越测试,得到高电压故障穿越响应特性;
第三测试单元,用于基于低电压穿越测试模型对半实物光伏逆变器模型进行低电压故障穿越测试,得到低电压故障穿越响应特性。
所述建模单元搭建的低电压穿越测试模型包括并联开关S1、限流电抗器X1、串联开关S2和短路电抗器X2;
所述并联开关S1与限流电抗器X1并联后,一端与光伏逆变器连接,另一端与电网连接,所述短路电抗器X2一端通过串联开关S2连接到光伏逆变器与限流电抗器X1之间的电压跌落点A,另一端接地。
所述建模单元搭建的高电压穿越测试模型包括并联开关S3、限流电感L、串联开关S4、阻尼电容C和阻尼电阻R;
所述并联开关S3与限流电感L并联后,与光伏逆变器连接,另一端与电网连接,所述阻尼电容C和阻尼电阻R串联后,一端通过串联开关S4连接到光伏逆变器与限流电感L之间的电压升高点B,另一端接地。
确定模块具体用于:
判断高电压故障穿越响应特性和低电压故障穿越响应特性是否均满足光伏逆变器技术要求,若是,则半实物光伏逆变器模型通过故障穿越测试,否则半实物光伏逆变器模型未通过故障穿越测试。
本发明提供的技术方案具有以下有益效果:
本发明提供的光伏逆变器故障穿越性能测试方法中,基于RT-lab半实物仿真平台构建半实物光伏逆变器模型;对半实物光伏逆变器模型进行故障穿越测试,得到故障穿越响应特性;基于所述故障穿越响应特性确定半实物光伏逆变器模型是否通过故障穿越性能测试;半实物光伏逆变器模型的拓扑结构和实物光伏逆变器的拓扑结构一致,通过实际光伏逆变器确定半实物光伏逆变器模型并实现半实物光伏逆变器模型故障穿越性能测试,避免使用实物功率电路,大大提高了测试的准确度和效率,且降低了测试成本;
本发明在虚拟功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线不一致时需要对虚拟功率电路进行调整,避免使用与实际功率电路响应特性不一致的虚拟功率电路,大大提高了测试精度;
本发明对与实际功率电路响应特性一致的虚拟功率电路构成的半实物光伏逆变器模型进行故障穿越性能测试,避免使用体积大且成本高的实际功率电路,缩短了测试时间。
附图说明
图1是本发明实施例中光伏逆变器故障穿越性能测试方法框图;
图2是本发明实施例中半实物光伏逆变器模型示意图;
图3是本发明实施例中预设的光伏逆变器有功功率下降曲线示意图;
图4是本发明实施例中预设的光伏逆变器有功功率上升曲线示意图;
图5是本发明实施例中低电压穿越测试模型结构图;
图6是本发明实施例中高电压穿越测试模型结构图;
图7是本发明实施例中光伏逆变器故障穿越性能测试方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本发明实施例1提供了一种光伏逆变器故障穿越性能测试方法,具体流程图如图1所示,具体过程如下:
S101:基于RT-lab半实物仿真平台构建半实物光伏逆变器模型;
S102:对半实物光伏逆变器模型进行故障穿越测试,得到故障穿越响应特性;
S103:基于故障穿越响应特性确定半实物光伏逆变器模型是否通过故障穿越性能测试;
半实物光伏逆变器模型的拓扑结构和实物光伏逆变器的拓扑结构一致。
实际光伏逆变器包括实际控制器和实际功率电路;
半实物光伏逆变器模型包括实际控制器和虚拟功率电路,如图2所示。
如图7所示,基于RT-lab半实物仿真平台构建半实物光伏逆变器模型,包括:
基于实际光伏逆变器中的实际功率电路的拓扑结构,在仿真平台上搭建与实际功率电路的拓扑结构一致的虚拟功率电路;本发明实施例1采用的仿真平台为RT-lab仿真平台,即在RT-lab仿真平台上搭建虚拟功率电路;
对虚拟功率电路进行功率性能测试,得到功率响应曲线;
对功率响应曲线进行一致性检验,并基于一致性检验结果确定半实物光伏逆变器模型。
对虚拟功率电路进行功率性能测试,得到功率响应曲线,包括:
基于预设的有功功率基准值,按照预设的光伏逆变器有功功率曲线对实际功率电路和虚拟功率电路分别进行有功功率性能测试,得到实际功率电路和虚拟功率电路各自的有功功率响应曲线;
基于预设的无功功率基准值,按照预设的光伏逆变器无功功率曲线对实际功率电路和虚拟功率电路分别进行无功功率性能测试,得到实际功率电路和虚拟功率电路各自的无功功率响应曲线。
对功率响应曲线进行一致性检验,并基于一致性检验结果确定半实物光伏逆变器模型,包括:
将虚拟功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线分别进行对比:若虚拟功率电路的有功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线之间的误差不超过预设的有功功率误差,且虚拟功率电路的无功功率响应曲线与实际功率电路的无功功率响应曲线之间的误差不超过预设的无功功率误差,确定功率响应曲线通过一致性检验;否则基于实际功率电路的参数调整虚拟功率电路的参数,得到有功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线之间的误差不超过预设的有功功率误差且无功功率响应曲线与实际功率电路的无功功率响应曲线之间的误差不超过预设的无功功率误差的虚拟功率电路;
基于虚拟功率电路和实际控制器,得到半实物光伏逆变器模型。
本发明实施例1中,预设的有功功率基准值由光伏逆变器所接负载的大小决定,有功功率基准值具体可以设为光伏逆变器总额定功率的20%、40%、60%和80%。预设的无功功率误差和预设的有功功率误差均为1%,基于实际功率电路的参数对虚拟功率电路的参数具体是调整虚拟功率电路的滤波电容、电阻值和电感值。
本发明实施例1中,对实际功率电路和虚拟功率电路分别进行有功功率性能测试,具体是按照预设的光伏逆变器有功功率曲线,每0.2秒计算一次实际功率电路和虚拟功率电路各自的有功功率平均值,并对所有计算得到的有功功率平均值进行拟合,得到实际功率电路和虚拟功率电路各自的有功功率响应曲线,同样,对实际功率电路和虚拟功率电路分别进行无功功率性能测试,具体是按照预设的光伏逆变器无功功率曲线,每0.2秒计算一次实际功率电路和虚拟功率电路各自的无功功率平均值,并对所有计算得到的有功功率平均值进行拟合,得到实际功率电路和虚拟功率电路各自的无功功率响应曲线。
上述预设的光伏逆变器有功功率曲线包括预设的光伏逆变器有功功率下降曲线(如图3所示)和预设的光伏逆变器有功功率上升曲线(如图4所示)。
对半实物光伏逆变器模型进行故障穿越测试,得到故障穿越响应特性,包括:
基于预先构建的高电压穿越测试模型对半实物光伏逆变器模型进行高电压故障穿越测试,得到高电压故障穿越响应特性;
基于预先构建的低电压穿越测试模型对半实物光伏逆变器模型进行低电压故障穿越测试,得到低电压故障穿越响应特性。
如图5所示,低电压穿越测试模型包括并联开关S1、限流电抗器X1、串联开关S2和短路电抗器X2;
并联开关S1与限流电抗器X1并联后,一端与光伏逆变器连接,另一端与电网连接,短路电抗器X2一端通过串联开关S2连接到光伏逆变器与限流电抗器X1之间的电压跌落点A,另一端接地。
本发明实施例1的低电压穿越测试模型满足:
a)能够模拟三相对称电压跌落、相间电压跌落和单相电压跌落;
b)限流电抗器X1和短路电抗器X2均应可调,能在电压跌落点A产生0到90%的电压跌落;
c)限流电抗器X1和短路电抗器X2各自中电抗值与电阻值之比至少大于3;
d)电压跌落点A三相对称短路容量为光伏逆变器总额定功率的3倍以上;
e)电压阶跃时间小于20ms,即电压跌落时间小于20ms。
如图6所示,高电压穿越测试模型包括并联开关S3、限流电感L、串联开关S4、阻尼电容C和阻尼电阻R;
并联开关S3与限流电感L并联后,与光伏逆变器连接,另一端与电网连接,阻尼电容C和阻尼电阻R串联后,一端通过串联开关S4连接到光伏逆变器与限流电感L之间的电压升高点B,另一端接地。
本发明实施例1的高电压穿越测试模型满足:
a)能模拟三相对称电压升高;
b)限流电感L、阻尼电容C和阻尼电阻R至少一个应可调,能在电压升高点B产生不同幅度的电压升高;
c)限流电感L中的电感值与电阻值之比至少大于3;
d)电压升高点B三相对称短路容量应为光伏逆变器总额定功率的3倍以上;
e)电压阶跃时间应小于20ms,即电压升高时间小于20ms。
如图7所示,基于故障穿越响应特性确定半实物光伏逆变器模型是否通过故障穿越性能测试,包括:
判断高电压故障穿越响应特性和低电压故障穿越响应特性是否均满足光伏逆变器技术要求,若是,则半实物光伏逆变器模型通过故障穿越测试,否则半实物光伏逆变器模型未通过故障穿越测试。本发明实施例1中,具体是判断判断高电压故障穿越响应特性和低电压故障穿越响应特性是否均满足GB/T 37408光伏发电并网逆变器技术要求。
实施例2
基于同一发明构思,本发明实施例2还提供一种光伏逆变器故障穿越性能测试系统,下面对各个组成部分的功能进行详细说明:
建模模块,用于基于RT-lab半实物仿真平台构建半实物光伏逆变器模型;
测试模块,用于对半实物光伏逆变器模型进行故障穿越测试,得到故障穿越响应特性;
确定模块,用于基于故障穿越响应特性确定半实物光伏逆变器模型是否通过故障穿越性能测试。
实际光伏逆变器包括实际控制器和实际功率电路;
半实物光伏逆变器模型包括实际控制器和虚拟功率电路;
半实物光伏逆变器模型的拓扑结构和实物光伏逆变器的拓扑结构一致。
建模模块包括:
第一建模单元,用于基于实际光伏逆变器中的实际功率电路的拓扑结构,在RT-lab半实物仿真平台上搭建虚拟功率电路;
第一测试单元,用于对虚拟功率电路进行功率性能测试,得到功率响应曲线;
检验单元,用于对功率响应曲线进行一致性检验,并基于一致性检验结果确定半实物光伏逆变器模型。
第一测试单元具体用于:
基于预设的有功功率基准值,按照预设的光伏逆变器有功功率曲线对实际功率电路和虚拟功率电路分别进行有功功率性能测试,得到实际功率电路和虚拟功率电路各自的有功功率响应曲线;
基于预设的无功功率基准值,按照预设的光伏逆变器无功功率曲线对实际功率电路和虚拟功率电路分别进行无功功率性能测试,得到实际功率电路和虚拟功率电路各自的无功功率响应曲线。
检验单元具体用于:
将虚拟功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线分别进行对比:若虚拟功率电路的有功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线之间的误差不超过预设的有功功率误差,且虚拟功率电路的无功功率响应曲线与实际功率电路的无功功率响应曲线之间的误差不超过预设的无功功率误差,确定功率响应曲线通过一致性检验;否则基于实际功率电路的参数调整虚拟功率电路的参数,得到有功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线之间的误差不超过预设的有功功率误差且无功功率响应曲线与实际功率电路的无功功率响应曲线之间的误差不超过预设的无功功率误差的虚拟功率电路;
基于虚拟功率电路和实际控制器,得到半实物光伏逆变器模型。
测试模块包括:
建模单元,用于构建高电压穿越测试模型和低电压穿越测试模型;
第二测试单元,用于基于高电压穿越测试模型对半实物光伏逆变器模型进行高电压故障穿越测试,得到高电压故障穿越响应特性;
第三测试单元,用于基于低电压穿越测试模型对半实物光伏逆变器模型进行低电压故障穿越测试,得到低电压故障穿越响应特性。
建模单元搭建的低电压穿越测试模型包括并联开关S1、限流电抗器X1、串联开关S2和短路电抗器X2;
并联开关S1与限流电抗器X1并联后,一端与光伏逆变器连接,另一端与电网连接,短路电抗器X2一端通过串联开关S2连接到光伏逆变器与限流电抗器X1之间的电压跌落点A,另一端接地。
建模单元搭建的高电压穿越测试模型包括并联开关S3、限流电感L、串联开关S4、阻尼电容C和阻尼电阻R;
并联开关S3与限流电感L并联后,与光伏逆变器连接,另一端与电网连接,阻尼电容C和阻尼电阻R串联后,一端通过串联开关S4连接到光伏逆变器与限流电感L之间的电压升高点B,另一端接地。
确定模块具体用于:
判断高电压故障穿越响应特性和低电压故障穿越响应特性是否均满足光伏逆变器技术要求,若是,则半实物光伏逆变器模型通过故障穿越测试,否则半实物光伏逆变器模型未通过故障穿越测试。本发明实施例2中,具体是判断判断高电压故障穿越响应特性和低电压故障穿越响应特性是否均满足GB/T 37408光伏发电并网逆变器技术要求。
为了描述的方便,以上装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然,在实施本申请时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种光伏逆变器故障穿越性能测试方法,其特征在于,包括:
基于RT-lab半实物仿真平台构建半实物光伏逆变器模型;
对半实物光伏逆变器模型进行故障穿越测试,得到故障穿越响应特性;
基于所述故障穿越响应特性确定半实物光伏逆变器模型是否通过故障穿越性能测试;
其中,所述半实物光伏逆变器模型的拓扑结构和实物光伏逆变器的拓扑结构一致。
2.根据权利要求1所述的光伏逆变器故障穿越性能测试方法,其特征在于,所述基于RT-lab半实物仿真平台构建半实物光伏逆变器模型,包括:
基于实际光伏逆变器中的实际功率电路的拓扑结构,在RT-lab半实物仿真平台上搭建与实际功率电路拓扑结构一致的虚拟功率电路;
对虚拟功率电路进行功率性能测试,得到功率响应曲线;
对所述功率响应曲线进行一致性检验,并基于一致性检验结果确定半实物光伏逆变器模型。
3.根据权利要求2所述的光伏逆变器故障穿越性能测试方法,其特征在于,所述对虚拟功率电路进行功率性能测试,得到功率响应曲线,包括:
基于预设的有功功率基准值,按照预设的光伏逆变器有功功率曲线对实际功率电路和虚拟功率电路分别进行有功功率性能测试,得到实际功率电路和虚拟功率电路各自的有功功率响应曲线;
基于预设的无功功率基准值,按照预设的光伏逆变器无功功率曲线对实际功率电路和虚拟功率电路分别进行无功功率性能测试,得到实际功率电路和虚拟功率电路各自的无功功率响应曲线。
4.根据权利要求3所述的光伏逆变器故障穿越性能测试方法,其特征在于,所述对所述功率响应曲线进行一致性检验,并基于一致性检验结果确定半实物光伏逆变器模型,包括:
将虚拟功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线分别进行对比:若虚拟功率电路的有功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线之间的误差不超过预设的有功功率误差,且虚拟功率电路的无功功率响应曲线与实际功率电路的无功功率响应曲线之间的误差不超过预设的无功功率误差,确定所述功率响应曲线通过一致性检验;否则基于实际功率电路的参数调整虚拟功率电路的参数,得到有功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线之间的误差不超过预设的有功功率误差且无功功率响应曲线与实际功率电路的无功功率响应曲线之间的误差不超过预设的无功功率误差的虚拟功率电路;
基于虚拟功率电路和实际控制器,得到半实物光伏逆变器模型。
5.根据权利要求1所述的光伏逆变器故障穿越性能测试方法,其特征在于,所述对半实物光伏逆变器模型进行故障穿越测试,得到故障穿越响应特性,包括:
基于预先构建的高电压穿越测试模型对半实物光伏逆变器模型进行高电压故障穿越测试,得到高电压故障穿越响应特性;
基于预先构建的低电压穿越测试模型对半实物光伏逆变器模型进行低电压故障穿越测试,得到低电压故障穿越响应特性。
6.根据权利要求5所述的光伏逆变器故障穿越性能测试方法,其特征在于,所述低电压穿越测试模型包括并联开关S1、限流电抗器X1、串联开关S2和短路电抗器X2;
所述并联开关S1与限流电抗器X1并联后,一端与光伏逆变器连接,另一端与电网连接,所述短路电抗器X2一端通过串联开关S2连接到光伏逆变器与限流电抗器X1之间的电压跌落点A,另一端接地。
7.根据权利要求5所述的光伏逆变器故障穿越性能测试方法,其特征在于,所述高电压穿越测试模型包括并联开关S3、限流电感L、串联开关S4、阻尼电容C和阻尼电阻R;
所述并联开关S3与限流电感L并联后,与光伏逆变器连接,另一端与电网连接,所述阻尼电容C和阻尼电阻R串联后,一端通过串联开关S4连接到光伏逆变器与限流电感L之间的电压升高点B,另一端接地。
8.根据权利要求5所述的光伏逆变器故障穿越性能测试方法,其特征在于,所述基于所述故障穿越响应特性确定半实物光伏逆变器模型是否通过故障穿越性能测试,包括:
判断高电压故障穿越响应特性和低电压故障穿越响应特性是否均满足光伏逆变器技术要求,若是,则半实物光伏逆变器模型通过故障穿越测试,否则半实物光伏逆变器模型未通过故障穿越测试。
9.一种光伏逆变器故障穿越性能测试系统,其特征在于,包括:
建模模块,基于RT-lab半实物仿真平台构建确定半实物光伏逆变器模型;
测试模块,用于对半实物光伏逆变器模型进行故障穿越测试,得到故障穿越响应特性;
确定模块,用于基于所述故障穿越响应特性确定半实物光伏逆变器模型是否通过故障穿越性能测试;
其中,所述半实物光伏逆变器模型的拓扑结构和实物光伏逆变器的拓扑结构一致。
10.根据权利要求9所述的光伏逆变器故障穿越性能测试系统,其特征在于,所述建模模块包括:
第一建模单元,用于基于实际光伏逆变器中的实际功率电路的拓扑结构,在RT-lab半实物仿真平台上搭建虚拟功率电路;
第一测试单元,用于对虚拟功率电路进行功率性能测试,得到功率响应曲线;
检验单元,用于对所述功率响应曲线进行一致性检验,并基于一致性检验结果确定半实物光伏逆变器模型。
11.根据权利要求10所述的光伏逆变器故障穿越性能测试系统,其特征在于,所述第一测试单元具体用于:
基于预设的有功功率基准值,按照预设的光伏逆变器有功功率曲线对实际功率电路和虚拟功率电路分别进行有功功率性能测试,得到实际功率电路和虚拟功率电路各自的有功功率响应曲线;
基于预设的无功功率基准值,按照预设的光伏逆变器无功功率曲线对实际功率电路和虚拟功率电路分别进行无功功率性能测试,得到实际功率电路和虚拟功率电路各自的无功功率响应曲线。
12.根据权利要求11所述的光伏逆变器故障穿越性能测试系统,其特征在于,所述检验单元具体用于:
将虚拟功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线和无功功率响应曲线分别进行对比:若虚拟功率电路的有功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线之间的误差不超过预设的有功功率误差,且虚拟功率电路的无功功率响应曲线与实际功率电路的无功功率响应曲线之间的误差不超过预设的无功功率误差,确定所述功率响应曲线通过一致性检验;否则基于实际功率电路的参数调整虚拟功率电路的参数,得到有功功率响应曲线与实际功率电路的有功功率响应曲线之间的误差不超过预设的有功功率误差且无功功率响应曲线与实际功率电路的无功功率响应曲线之间的误差不超过预设的无功功率误差的虚拟功率电路;
基于虚拟功率电路和实际控制器,得到半实物光伏逆变器模型。
13.根据权利要求9所述的光伏逆变器故障穿越性能测试系统,其特征在于,所述测试模块包括:
第二建模单元,用于构建高电压穿越测试模型和低电压穿越测试模型;
第二测试单元,用于基于高电压穿越测试模型对半实物光伏逆变器模型进行高电压故障穿越测试,得到高电压故障穿越响应特性;
第三测试单元,用于基于低电压穿越测试模型对半实物光伏逆变器模型进行低电压故障穿越测试,得到低电压故障穿越响应特性。
14.根据权利要求13所述的光伏逆变器故障穿越性能测试系统,其特征在于,所述建模单元搭建的低电压穿越测试模型包括并联开关S1、限流电抗器X1、串联开关S2和短路电抗器X2;
所述并联开关S1与限流电抗器X1并联后,一端与光伏逆变器连接,另一端与电网连接,所述短路电抗器X2一端通过串联开关S2连接到光伏逆变器与限流电抗器X1之间的电压跌落点A,另一端接地。
15.根据权利要求13所述的光伏逆变器故障穿越性能测试系统,其特征在于,所述建模单元搭建的高电压穿越测试模型包括并联开关S3、限流电感L、串联开关S4、阻尼电容C和阻尼电阻R;
所述并联开关S3与限流电感L并联后,与光伏逆变器连接,另一端与电网连接,所述阻尼电容C和阻尼电阻R串联后,一端通过串联开关S4连接到光伏逆变器与限流电感L之间的电压升高点B,另一端接地。
16.根据权利要求13所述的光伏逆变器故障穿越性能测试系统,其特征在于,所述确定模块具体用于:
判断高电压故障穿越响应特性和低电压故障穿越响应特性是否均满足光伏逆变器技术要求,若是,则半实物光伏逆变器模型通过故障穿越测试,否则半实物光伏逆变器模型未通过故障穿越测试。
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