计及负序控制策略的光伏逆变器故障特性分析

光伏接入系统发生不对称故障时,逆变器会同时控制正序电流和负序电流的输出,但目前针对计及负序控制策略的逆变器故障特性研究较少。为此,首先推导了逆变器稳态短路电流的求解方法。然后考虑不同的负序控制策略,研究了不对称故障下逆变器输出的短路电流特征和等效负序阻抗特征,揭示了光伏发电在不同控制策略和不同故障类型下故障特性的相似性和差异性。最后搭建仿真模型,对理论分析结果进行了验证。结果表明,在新能源接入电网的故障特性及保护原理研究中需充分考虑负序控制策略的影响。

针对光伏场站送出线路不对称短路故障的自适应距离保护原理

受逆变器弱馈特性和电流相位受控特性影响,光伏场站送出线路的光伏侧距离保护抗过渡电阻能力弱。该文分析了采用抑制负序电流控制策略的光伏场站送出线路在不对称短路故障下的复合序网,提出针对光伏场站送出线路不对称短路故障的自适应距离保护原理。利用负序网络中光伏侧开路的性质,通过本地测量值实时计算对侧系统等效阻抗和故障点电流,将其代入阻抗解析模型判断区内外故障。该保护方案使用单端电气量准确计算故障距离,解决了弱馈场景下距离保护抗过渡电阻能力弱的问题。此外,保护能够自适应电网运行方式的改变,不受逆变电源弱馈特性影响,并且可以适用于不同地区对故障期间光伏场站无功支撑的要求。测试结果表明该保护方案可以准确识别区内外不对称故障。