[发明专利]一种光伏电站接入系统设计阶段三相不平衡度的计算方法

说明书

本发明公开了一种光伏电站接入系统设计阶段三相不平衡度的计算方法：步骤1、输入系统相关参数并进行下述计算：A、输入光伏电站站内拓扑结构及其设备参数，并计算光伏电站的等值电抗；B、输入送出线路型号及参数，并计算送出线路电抗；C、输入电网拓扑结构及参数，并计算系统阻抗；D、输入单个逆变器的负序三相电压不平衡度；步骤2、根据光伏电站的等值电抗、送出线路电抗和系统阻抗计算光伏电站及电网的正序等值电路；步骤3、计算光伏电站及电网的负序等值电路；步骤4、根据光伏电站及电网的负序等值电路和单个逆变器的负序三相电压不平衡度计算公共连接点处负序电压不平衡度。简单实用。

技术领域

本发明涉及一种光伏电站接入系统设计阶段三相不平衡度的计算方法。

背景技术

电力系统三相不平衡是指三相电压或三相电流在幅值上不同或相位差不是120°，或兼而有之。三相不平衡将导致旋转电机附加发热和振动、变压器漏磁增加和局部过热、电网线损增大以及多种保护和自动装置误动等。三相不平衡度是指三相电力系统中三相不平衡的程度，一般采用电压、电流负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根值百分比表示。电力系统正常运行时三相不平衡度需控制在一定范围内，避免对电力系统运行造成危害。因此，电力系统三相不平衡是新能源或用户工程规划阶段电能质量评估的重要内容之一。

电力系统三相不平衡是由于三相负载不对称或电网元件三相参数不对称所致。一般而言，电网元件三相参数是对称的，电网的三相不平衡问题是由电力用户三相负载不平衡引起。然而，在规划设计阶段光伏电站的三相不平衡评估中具有以下特点：

1、光伏电站通过逆变器并网，光伏电池所发直流电(DC)通过逆变器逆变成三相交流电(AC)送入电网。逆变器交流侧三相负载是对称的，但逆变器的开关元件参数存在差异，使其产生的三相电压并非理想三相正弦波，由此产生三相不平衡问题，其三相不平衡的产生机理与三相负载不对称引起的三相不平衡不同。因此，以往因三相负载不对称引起的三相不平衡计算方法不适用于光伏电站引起的三相不平衡计算。

2、规划设计阶段，光伏电站尚未投运，不可能通过测量来获取并网点或公共连接点的三相电量(电压、电流)幅值和相位，进而不能通过对称分量法来获取其负序分量，因此，国家标准《电能质量三相电压不平衡》(GB/T 15523-2008)中所述三相不平衡测量与计算方法不适用于光伏电站引起的电力系统三相不平衡计算。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种光伏电站接入系统设计阶段三相不平衡度的计算方法，提出一种适用于规划设计阶段光伏电站引起电网三相不平衡问题的工程实用评估方法，可在项目实施前给出可信的结论，若存在三相不平衡问题可提前提出治理措施。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种光伏电站接入系统设计阶段三相不平衡度的计算方法，包括如下步骤：

步骤1、输入系统相关参数并进行下述计算：

A、输入光伏电站站内拓扑结构及其设备参数，并计算光伏电站的等值电抗；

B、输入送出线路型号及参数，并计算送出线路电抗；

C、输入电网拓扑结构及参数，并计算系统阻抗；

D、输入单个逆变器的负序三相电压不平衡度

步骤2、根据光伏电站的等值电抗、送出线路电抗和系统阻抗计算光伏电站及电网的正序等值电路；

步骤3、计算光伏电站及电网的负序等值电路；

步骤4、根据光伏电站及电网的负序等值电路和单个逆变器的负序三相电压不平衡度计算公共连接点处负序电压不平衡度。

优选，光伏电站的等值电抗X_PV为变压器等值电抗、集电线路等值电抗和升压主变电抗之和。