用于新能源電站低電壓穿越測試系統(tǒng)的過電壓計算模型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源發(fā)電并網(wǎng)檢測領(lǐng)域，具體涉及一種用于新能源電站低電壓穿越測試系統(tǒng)的過電壓計算模型。
【背景技術(shù)】
[0002]新能源發(fā)電技術(shù)已在世界范圍內(nèi)迅猛發(fā)展，大量的并網(wǎng)運行新能源電站紛紛建立。為了保證新能源電站的并網(wǎng)接入不對電網(wǎng)造成大的影響以及電網(wǎng)的運行狀態(tài)變化不影響新能源電站的設(shè)備安全，各國紛紛制定了新能源電站并網(wǎng)接入的標準和并網(wǎng)檢測標準，只有通過相關(guān)機構(gòu)的并網(wǎng)檢測，并獲取了并網(wǎng)資質(zhì)后，新能源電站才能接入電網(wǎng)運行。對新能源電站低壓穿越檢測即是其中一項，新能源電站低壓穿越是指當電力系統(tǒng)事故或擾動引起新能源發(fā)電站并網(wǎng)點電壓跌落時，在一定的電壓跌落范圍和時間間隔內(nèi)，新能源發(fā)電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行。
[0003]目前電力行業(yè)標準推薦的低壓穿越檢測裝置宜用無源電抗器模擬電網(wǎng)電壓跌落的發(fā)生。模擬電網(wǎng)電壓跌落涉及到跌落時間、跌落深度和跌落方式三個控制參數(shù)。跌落時間是指模擬電網(wǎng)電壓跌落的持續(xù)時間。跌落深度是指電網(wǎng)電壓跌落的程度，范圍可在0%?90%電網(wǎng)額定電壓范圍內(nèi)變化，跌落深度的調(diào)節(jié)一般通過分接開關(guān)調(diào)節(jié)電抗器的分接頭，改變電抗器的感抗值實現(xiàn)不同比例的電抗器分壓。跌落方式是指模擬短路的類別，包括三相短路、兩相短路和單相接地，跌落方式的調(diào)整通過分合開關(guān)設(shè)備實現(xiàn)。
[0004]由于低電壓穿越檢測裝置在進行模擬電網(wǎng)故障過程中，尤其在切除時，開關(guān)會產(chǎn)生較大的操作過電壓，對35kV系統(tǒng)電抗器絕緣具有較強的沖擊，甚至出現(xiàn)電抗器匝間絕緣擊穿事故。傳統(tǒng)的解決方法有:1)加強電抗器的絕緣水平，但該方法產(chǎn)生較大的原材料成本，并且電抗器體積及重量也會隨之增加，在施工、安裝過程中也產(chǎn)生一定的負面影響。2)加裝避雷器，避雷器可以在一定程度上抑制開關(guān)操作過電壓的幅值，但開關(guān)的截流過電壓、重燃過電壓等電壓波頭較陡，通過金屬氧化物避雷器對高頻過電壓的限制也是有限的，其對電抗器的匝間絕緣水平帶來的一定的影響。
[0005]無論哪種方法，均需首先計算出低電壓穿越檢測系統(tǒng)產(chǎn)生的過電壓幅值，方可針對該幅值進行電抗器的絕緣設(shè)計及避雷器選型，因此，需要提供一種用于新能源電站低電壓穿越測試系統(tǒng)的過電壓計算模型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了滿足現(xiàn)有技術(shù)的需要，本發(fā)明提供了一種用于新能源電站低電壓穿越測試系統(tǒng)的過電壓計算模型。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0008]所述模型包括光伏發(fā)電單元、光伏電站變壓器單元、電抗器單元、電容器單元、開關(guān)單元、輸電線路單元和短路發(fā)生單元；所述電抗單元包括第一電抗器和第二電抗器；所述開關(guān)單元包括出口開關(guān)、入口開關(guān)和電抗器開關(guān)；
[0009]所述開關(guān)單元和電抗器單元依次連接于光伏發(fā)電單元和光伏電站變壓器單元之間，所述電容器單元連接于開關(guān)單元和電抗器單元之間后接地；
[0010]所述短路發(fā)生單元與開關(guān)單元相連。
[0011]優(yōu)選的，所述出口開關(guān)與所述光伏發(fā)電單元的輸出端連接，所述入口開關(guān)與所述光伏電站變壓器單元的輸入端連接；
[0012]優(yōu)選的，所述第一電抗器串聯(lián)接入所述出口開關(guān)和入口開關(guān)之間；所述第二電抗器的一端連接于所述出口開關(guān)與第一電抗器之間，另一端通過所述電抗器開關(guān)接入所述短路發(fā)生單元；
[0013]優(yōu)選的，所述電容器單兀包括第一電容器和第二電容器；所述第一電容器的一端連接于所述出口開關(guān)與第一電抗器之間，另一端接地；所述第二電容器的一端連接于所述第二電抗器與電抗器開關(guān)之間，另一端接地；
[0014]優(yōu)選的，所述第一電容器的電容值
[0015]C1= CDL+CDK1+CDK2，所述第二電容器的電容值 C2= CDl+CDK2;
[0016]其中，所述Ca為光伏發(fā)電單元與光伏電站變壓器單元之間輸電線路單元的對地電容，Cdki為第一電抗器的對地電容，Cdk2為第二電抗器的對地電容；
[0017]優(yōu)選的，所述模型還包括低電壓穿越測試端子和低電壓穿越短路端子；
[0018]所述低電壓穿越測試端子接入所述出口開關(guān)和所述第二電抗器之間的輸電線路中，所述低電壓穿越短路端子接入第二電抗器和所述電抗器開關(guān)之間。
[0019]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)異效果是:
[0020]本發(fā)明提供的一種用于新能源電站低電壓穿越測試系統(tǒng)的過電壓計算模型，結(jié)合開關(guān)切斷感性負荷時截流值，并考慮低電壓穿越主回路的拓撲、主回路的雜散電容，完成低電壓穿越測試系統(tǒng)的過電壓計算模型設(shè)計，從而通過仿真工具，實現(xiàn)過電壓幅值計算，并為低電壓穿越測試系統(tǒng)的絕緣設(shè)計提供參考。
【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0022]圖1:本發(fā)明實施例中用于新能源電站低電壓穿越測試系統(tǒng)的過電壓計算模型示意圖；
[0023]圖2:本發(fā)明實施例中跌落點相電壓波形圖；
[0024]圖3:本發(fā)明實施例中跌落點線電壓波形圖；
[0025]圖4:本發(fā)明實施例中故障點相電壓波形圖；
[0026]圖5:本發(fā)明實施例中故障點線電壓波形圖。
【具體實施方式】
[0027]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0028]本發(fā)明提供的一種用于新能源電站低電壓穿越測試系統(tǒng)的過電壓計算模型，結(jié)合開關(guān)切斷感性負荷時截流值，并考慮低電壓穿越主回路的拓撲、主回路的雜散電容，完成低電壓穿越測試系統(tǒng)的過電壓計算模型設(shè)計，從而通過仿真工具，實現(xiàn)過電壓幅值計算，并為低電壓穿越測試系統(tǒng)的絕緣設(shè)計提供參考。
[0029]低電壓測試系統(tǒng)中測試點對地電容和短路點對地電容對短路處的截流過電壓會產(chǎn)生較大影響，而測試點對地電容和短路點對地電容式一次電纜、電抗器等設(shè)備與其周圍地電位產(chǎn)生的電容效應(yīng)，易被忽略。因此，如圖1所示，本發(fā)明實施例中通過增加對地雜散電容元件模型，避免在常規(guī)分析過程中對雜散電容的忽略，從而能夠有效分析新能源電站低電壓穿越測試系統(tǒng)的過電壓情況，其具體結(jié)構(gòu)為:
[0030]本實施例中過電壓計算模型包括光伏發(fā)電單元、光伏電站變壓器單元、電抗器單元、電容器單元、開關(guān)單元、輸電線路單元和短路發(fā)生單元。其中，
[0031]1、電抗單元包括第一電抗器和第二電抗器；開關(guān)單元包括出口開關(guān)、入口開關(guān)和電抗器開關(guān)；電容器單