崔宗海

【摘要】我国的经济进入了一个飞速发展的时期，在这个时期，光伏电站也得到了一个快速的发展，与此同时，也给我们的光伏电站低电压穿越时的控制提出更为严格的要求，文章主要研究了光伏电站低电压穿越时的无功控制策略。

【关键词】光伏电站；低电压穿越；无功控制；策略

一、无功控制策略的基本思想

本文将光伏电站的无功电压控制模式分为无功功率整定和无功功率分配。由于单台光伏逆变器的容量相对较小，其无功调节无法对光伏电站和接入点电压带来明显的变化，因此光伏电站的无功调节是多台逆变器的联合调节。通过无功整定，把光伏电站控制点电压的变化情况转化为整个光伏电站的无功输出参考值，再根据一定的原则把总的无功输出参考值分配到电站内各台逆变器中，作为每台逆变器的无功输出参考信号，从而使光伏电站输出一定的无功功率以支撑控点电压。

二、光伏电站低电压穿越时的无功控制策略

（一）搭建一个平台控制措施

光伏逆变器在无功控制过程中起着至关重要的影响作用，在此基础上，当前国家电网公司在对电网运行环境进行操控过程中应着重提高对此问题的重视程度，并注重在无功控制措施实施过程中搭建三相六桥并网拓扑结构，从而由此实现光伏直流电向三相交流电的转变。同时，由于在光伏电站运行过程中逆变器输出关系着低电压穿越效果，因而在平台搭建控制措施实施过程中应注重强调对内环有功电流进行控制，且实时控制有功电流给定值，规避输出电流不标准现象的凸显影响到系统整体运行状态。

（二）无功控制措施

在光伏电站低电压穿越时强调无功控制措施的实施也是至关重要的，为此，应注重从以下几个层面入手：第一，国家电网公司在对光伏电站低电压穿越环境进行操控过程中应注重将“满足功率因素要求”设定为控制目标，同时注重强调对35kV变压器功率因素的控制，且确保变压器始终处在滞后0.95s的运行状态，由此规避电网损耗现象的凸显，达到最佳的电网运行状态。第二，在无功控制措施实施过程中注重强调对输电损耗的计算也是至關重要的，为此，国家电网公司相关工作人员在对电网运行环境进行操控过程中应注重严格遵从计算公式：△P=R·P2U2+Q2U2，同时结合线路压降计算公式：△U=（P·R+Q·X）U，且R、X、U分别表示线路电阻、线路电抗、母线电压，由此在计算过程中获取到输电损耗信息，继而以“无功切除”或“无功投入”两种形式对区域无功现象进行控制，达到最佳的控制状态。从以上的分析可以看出，在电网运行过程中落实无功补偿措施是非常必要的，为此，应提高对其的重视程度。

（三）实现无功控制策略

在无功控制策略实施过程中主要涵盖了功率因数控制模式、电压控制模式两种控制方法，而功率因数控制模式的实现，要求相关技术人员在对光伏电站进行操控过程中应注重将调度需求作为指标，对功率因数模式进行设定，并注重向电网输入无功功率，由此规避电网扰动及故障现象的凸显，同时，在故障现象发生时，迅速切换至电压控制模式，且依据电压偏差情况，对无功功率输出情况进行调整。此外，由于电压偏△U与无功输出参考量Qref存在着密切联系，因而在区域无功控制工作开展过程中应着重提高对此问题的重视程度，且注重将无功参考量控制在合理化范围内。

为了缓解电网扰动等故障现象的凸显，实施无功控制措施是非常必要的，为此，相关技术人员在对电网环境进行操控过程中应着重提高对此问题的重视程度，并注重加快无功控制步伐。

（四）光伏系统变结构LVRT控制策略

大中型光伏电站应具备一定的低电压穿越能力，在电网故障期间，光伏电站不仅要保持并网状态，而且能够提供动态无功功率以支撑电网电压，并尽快恢复电站有功出力。当电网发生短路故障造成逆变器网侧电压降低时，会引起逆变器直流侧电压升高，光伏阵列的输出功率随着直流电压升高而减小；当光伏组件达到开路电压时，功率输出为零，逆变器直流母线电压不会增大很多。因此，光伏电站低电压穿越的瓶颈即为限制逆变器交流侧输出电流的大小。根据并网要求，为了增大故障时输出的无功功率，并保证逆变器的安全运行，应限制逆变器输出电流的有功电流分量。当网侧电压跌落至额定电压的90%时，通过“比较器”的输出，使开关断开，切断电压外环。通过“比较器1”的输出，使开关闭合，投入无功电流外环控制，实现变结构控制。无功电流外环控制采用比例调节器，将电网侧电压跌落深度转换为无功电流缺额，并按比例分配到各个逆变器，使光伏系统逆变器输出无功功率，支撑并网点电压。在此期间，为了保证逆变器的安全，限制逆变器的输出电流不超过额定电流的1.1倍。如果要增大无功电流输出，则必须限制有功电流的输出。故障期间所需无功功率大小与故障类型、电压跌落深度和系统短路容量有关。如所需无功电流大于iq的限制值，即逆变器最大输出电流，则通过限幅环节限制iq的增加。当所需无功电流小于限制值，则通过模块实时调节有功功率电流参考值，提供有功输出，实现无功功率外环控制，向系统输送无功功率，支持并网点电压。当电网发生故障，网侧电压低于额定电压的90%时，闭合开关，同时打开控制开关，实现无功功率外环控制，向系统输送无功功率，支持并网点电压。

三、结语

通过介绍了无功控制策略的基本思想及光伏电站低电压穿越时的无功控制策略，以此搭建一个平台控制措施、无功控制措施、实现无功控制策略以及光伏系统变结构LVRT控制策略。

参考文献

[1]芮骐骅.三相光伏并网逆变器SVPWM电流控制技术研究[J].电力电子技术，2010（04）.

[2]林少华，许洪华.基于电网电压前馈的光伏并网逆变器的仿真与实现[J].可再生能源，2013（08）.