某光伏电站低电压穿越测试案例
新能源装机规模持续扩大后,光伏电站已经成为电网的重要电源组成部分。在新能源高占比区域,电网运行稳定性对光伏场站涉网性能提出了更高要求。其中,低电压穿越能力已经成为光伏电站并网验收及长期运行中的核心考核指标之一。
某西南地区集中式光伏电站在并网调试阶段,被要求开展低电压穿越测试。由于项目接入220kV电网,调度部门明确要求验证电站在电网故障期间的持续并网能力、电压支撑能力以及动态恢复性能。业主单位最终委托深圳德恺并网涉网试验团队开展专项低电压穿越测试工作,并同步完成涉网性能分析。
项目概况
该光伏电站采用集中式逆变升压方案,整体规模较大,并网系统结构较复杂。
项目基础参数如下:
| 项目内容 | 参数情况 |
|---|---|
| 项目容量 | 250MW |
| 并网电压等级 | 220kV |
| 逆变器数量 | 820台 |
| SVG配置容量 | 100Mvar |
| 集电线路电压等级 | 35kV |
| 并网方式 | 单点集中送出 |
项目在调试阶段发现:
- 部分逆变器存在故障脱网记录
- SVG动态响应波动较大
- 电压恢复阶段功率震荡明显
- 调度要求补充低电压穿越试验报告
由于项目即将进入正式投运阶段,测试周期要求较紧,现场需要在不停电条件下完成相关涉网试验。
测试准备工作
为了确保试验安全开展,现场首先对系统运行状态进行了全面检查。
设备状态核查
重点检查内容包括:
| 检查项目 | 检查结果 |
|---|---|
| 逆变器运行状态 | 正常 |
| SVG投运状态 | 正常 |
| 主变运行状态 | 正常 |
| 保护装置定值 | 已校验 |
| 通信系统状态 | 正常 |
同时,对故障录波系统及同步时钟进行了校准。
试验方案制定
结合现场实际运行情况,项目组制定了专项测试方案。
测试重点包括:
- 电压跌落期间持续运行能力
- 动态无功支撑能力
- 电流响应特性
- 故障恢复能力
- 有功恢复速度
测试依据主要参照:
- GB/T 19964
- NB/T 32004
- 国家电网涉网技术要求
现场测试过程
现场采用低电压模拟装置,对并网点施加不同深度电压跌落。
电压跌落测试
测试期间设置多个故障工况:
| 跌落深度 | 持续时间 |
|---|---|
| 20% | 625ms |
| 40% | 625ms |
| 60% | 625ms |
| 80% | 625ms |
测试过程中同步记录:
- 并网点电压
- 输出电流
- 有功变化
- 无功变化
- 逆变器运行状态
动态响应测试
在电压跌落期间,重点观察:
- SVG动态无功输出
- 电流响应速度
- 电压支撑效果
实测数据显示:
- SVG最大无功输出达到98Mvar
- 动态响应时间约95ms
- 电流快速支撑能力满足要求
故障恢复测试
在故障解除后,对系统恢复性能进行分析。
主要记录内容包括:
| 检测指标 | 实测结果 |
|---|---|
| 有功恢复时间 | 1.8s |
| 功率震荡幅值 | 4.3% |
| 电压恢复时间 | 1.2s |
| 逆变器脱网数量 | 0台 |
整体恢复过程较稳定。
现场发现的问题
虽然整体测试结果满足基本要求,但在深度电压跌落阶段,现场仍暴露出部分问题。
无功支撑波动
在80%电压跌落工况下:
- SVG输出存在短时震荡
- 局部逆变器响应不一致
- 电压恢复初期波动较明显
技术团队调取控制逻辑后发现:
部分逆变器参数版本不统一。
功率恢复偏慢
测试数据显示:
故障解除后,部分区域逆变器恢复速度存在差异。
具体表现为:
| 区域 | 功率恢复时间 |
|---|---|
| 东区方阵 | 1.5s |
| 西区方阵 | 2.4s |
| 南区方阵 | 1.9s |
进一步排查发现:
不同批次逆变器功率恢复曲线设置不同。
动态电流波动
在连续跌落测试中:
个别逆变器出现短时电流波动偏大现象。
分析后确认:
- 控制器滤波参数偏小
- 电流限制逻辑存在差异
- 动态调节策略不一致
优化整改措施
针对测试中发现的问题,项目组提出专项整改建议。
统一控制参数
对全部逆变器重新核查:
- LVRT参数
- 电流限值
- 动态恢复曲线
- 无功支撑逻辑
统一后:
系统动态一致性明显提升。
优化SVG响应逻辑
针对无功支撑波动问题:
- 提高动态响应速度
- 调整电压控制目标
- 优化无功输出斜率
整改后:
SVG震荡幅值下降约42%。
完善故障恢复策略
项目组重新配置:
| 优化内容 | 调整方向 |
|---|---|
| 功率恢复速率 | 平滑恢复 |
| 电流限制参数 | 统一配置 |
| 无功优先逻辑 | 优化 |
| 故障退出逻辑 | 调整 |
优化后:
系统恢复过程更加稳定。
测试成果
项目最终顺利完成全部低电压穿越测试内容。
测试成果包括:
- 低电压穿越测试报告
- 动态响应分析报告
- 故障录波数据
- 参数优化建议书
- 涉网性能分析文件
最终测试结果满足电网涉网要求,项目顺利进入正式投运阶段。
整改完成后,现场运行数据表明:
- 逆变器运行稳定性提升
- 动态无功支撑能力增强
- 电压恢复速度提高
- 系统故障适应能力改善
低电压穿越测试的重要意义
对于大型光伏电站而言,低电压穿越能力直接关系到电网故障期间的系统稳定性。
如果新能源场站在故障期间大量脱网,容易导致:
- 电网频率波动
- 区域功率失衡
- 电压崩溃风险增加
- 连锁故障扩大
因此,国家及电网公司对新能源场站低电压穿越能力要求越来越严格。
当前大部分新能源项目在并网前,均需开展:
- 低电压穿越测试
- 高电压穿越测试
- 动态无功响应测试
- 电压适应性测试
通过完整涉网试验验证场站并网稳定性。
关于深圳德恺并网涉网试验
深圳德恺并网涉网试验长期专注于新能源场站涉网试验、并网检测及电能质量评估服务,在光伏、风电、储能及充电场站领域具备丰富现场经验。
公司可提供:
| 服务内容 | 服务范围 |
|---|---|
| 光伏涉网试验 | 低电压穿越、高电压穿越 |
| 电能质量检测 | 谐波、电压波动、闪变 |
| 无功测试 | SVG性能、AVC协调 |
| 并网检测 | 并网验收、整改复测 |
| 储能涉网测试 | 一次调频、动态响应 |
团队可结合不同区域电网要求制定专项测试方案,协助项目高效完成涉网验收及技术整改。
欢迎咨询资深专业工程师,获取光伏电站低电压穿越测试专属方案。
常见问题
光伏电站为什么必须开展低电压穿越测试?
低电压穿越能力是新能源场站的重要涉网指标,用于验证电网故障期间电站能否保持连续运行。
低电压穿越测试会导致电站停机吗?
规范测试通常采用受控方式进行,对电站整体运行影响较小。
低电压穿越测试主要检测哪些内容?
主要包括故障期间持续运行能力、动态无功支撑能力、电流响应以及故障恢复性能。
哪些因素容易导致测试不通过?
常见原因包括逆变器参数不一致、SVG响应异常、动态恢复能力不足以及保护配置不合理。




