逆变器低电压穿越

低电压穿越标准（光伏、风电、储能）

深入解析：光伏、风电与储能设备的低电压穿越标准

在电力系统中，低电压穿越（Low Voltage Ride Through, LVRT）是一种至关重要的技术，尤其对于光伏、风电和储能设备。这项技术确保了这些设备在电网电压突然下降时仍能保持稳定运行，避免大规模脱网导致电网稳定性受损。

1. 光伏并网逆变器的LVRT标准

光伏并网逆变器的低电压穿越能力由NB/T 32004-2018标准详细规定。大型电站逆变器需能耐受异常电压，确保在35kV及以上电网中保持并网，防止电压异常时脱网。当电网电压跌至0时，逆变器需在0.15秒内保持并网，并在0.625秒后恢复至90%标称电压。同时，故障清除后，逆变器需快速恢复有功功率，以10%额定功率/秒的速率恢复至正常值。此外，逆变器还需在电压跌落期间提供动态无功支撑。

2. 风力发电的电压穿越要求

风力发电机组则遵循GB/T 36995-2018标准，需在特定电压范围内保持连续运行。对于低电压穿越，风电机组在电压跌落期间需以10%Pn/s的功率变化率恢复输出，并在75ms内注入容性无功电流。高电压穿越时，风电机组需在电压升高时快速响应，注入感性无功电流，响应时间分别限制在40ms和80ms。

3. 储能变流器的LVRT标准

电化学储能系统的储能变流器，如GB/T 34120-2017所述，当电网电压跌落，储能变流器需保证在0.15秒内不脱网。电压低于特定曲线1时允许脱离。故障后，储能变流器的有功功率需以至少30%额定功率/秒恢复。在短路故障时，储能变流器还需提供动态无功支撑，响应时间不超过30ms，并实时跟踪电压变化以确保电网稳定性。

这些标准为保证可再生能源并网稳定性和电力系统安全运行提供了坚实的基础，确保了在电压波动时，设备能有效应对，为电网的可靠运行提供强大保障。

逆变器低电压穿越研究（对称跌落）

电网电压跌落现象在电力系统中普遍存在，其中对称跌落情况指的是在电压跌落期间，电网的三相电压幅度相同且相位保持对称。针对三相对称跌落，本文主要探讨了逆变器在电网电压跌落时的跌落特性及其应对策略。基于国家电网相关技术规定，研究了三相并网逆变器在对称跌落情况下的特性及其采取的措施。

当电网发生对称跌落时，电压跌落幅度为额定电压的20%，并持续1秒。仿真结果表明，在电压跌落瞬间，滤波电抗和电流环控制使得并网电流无法突变，导致输入输出功率不平衡，直流侧功率迅速堆积，直流电压快速上升。若电压环输出缺乏有效限幅措施，输出电流会迅速增大，逆变器相关保护可能会启动，导致脱网。但跌落期间功率稳定，网侧输出电流可增大为原来的5倍。电压恢复瞬间，网侧输出功率突然增大，导致直流电容快速放电，直流侧电压迅速下降，电压环输出很快减小，形成一个功率尖峰。

在电压跌落情况下，光伏并网逆变器的直流侧电压上升，通常情况下，光伏电池板输出功率降至零，功率不再继续堆积，直流侧电压上升至开路电压处。考虑到开路电压通常为额定最大功率点电压的1.3倍多，硬件设计需要考虑直流电源上升带来的器件耐压问题。为解决直流电压上升带来的问题，控制策略允许在低电压穿越时一定程度失效，以允许直流侧电压上升，并通过限幅来控制直流功率或直流目标电流id*，确保逆变器不过流。

为实现低电压穿越，本文提出采用无功优先策略，即优先输出无功电流，以支撑电网电压。无功电流指令iq*根据网侧电压跌落的幅度计算，有功电流指令id*也相应调整，以确保在低电压穿越过程中逆变器不过流。通过仿真验证了在对称跌落情况下的低电压穿越效果，表明该方法有效且具有良好的低电压穿越能力。

总结来说，针对三相对称跌落情况，通过电压环限幅策略和无功优先策略，可以实现逆变器的低电压穿越。然而，电网中的电压跌落情况并不限于对称跌落，不对称跌落更常见，其中包含负序和零序分量，现有的控制策略可能需要进一步调整以适应不对称跌落情况。本文的研究成果为进一步优化逆变器在电网电压跌落情况下的性能提供了理论基础和实践指导。

低电压穿越技术低电压穿越技术规范

低电压穿越技术规范详细规定了针对光伏发电站并网验收、风电场接入并网验收以及光伏逆变器型式试验中，风力发电机组低电压穿越检测平台的关键技术参数和要求。此平台旨在确保设备的功能设计、结构、性能、安装和试验过程达到高标准。

首要任务是平台需具备同时测试单台风电机组和光伏发电站并网接入低电压穿越能力的能力，以及光伏逆变器与风电发电机组的型式试验。尽管规定的是最低要求，但供应商需确保产品符合这一规范和工业标准，提供高质量产品。

环境条件方面，平台需适应户外温度在-40℃到50℃，湿度范围为0%至90%，在海拔0至2000米范围内，若超过则需额外说明。安装方式为固定在标准海运集装箱内。存储时，温度需控制在-50℃至50℃，相对湿度0%至95%，且无凝露情况。

电力系统条件设定为电网电压最高额定值为35kV，运行范围在31.5kV至40.5kV，同时兼容10kV和20kV电网。电网频率需保持在48~52Hz，电压不平衡度不超过4%，总谐波畸变率不超过5%。负载条件方面，平台应能承受直驱或双馈式风力发电机，总容量不超过6.0MVA，控制和操作需符合国家风电机组电电压穿越测试与光伏发电站相关规程。

此外，接地电阻需小于等于5Ω，确保平台的电气安全。总的来说，这个检测平台旨在为光伏电站和光伏逆变器在各种条件下的低电压穿越能力测试提供全面支持。

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