GB∕T 32892-2016 光伏发电系统模型及参数测试规程.pdf
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1、ICS 27 .160 F 12 中华人民11工和国国家标准GB/T 32892-2016 光伏发电系统模型及参数测试规程Model and parameter test regulation for photovoltaic power system 2016-08-29发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2017-03-01实施发布GB/ T 32892- 2016 目次前言.m1 范罔.2规范性引用文件3 术语和定义4 总贝lj.2 5 测试条件与资料准备.!.2 6 t!型参数测试7 模型验证试验与仿真8板型验证结果评价.!.89 模型验证及参数测试报告附
2、录A(资料性附录)光伏发电系统棋型参数测试用数据中各式.11 附录B(规范性附录电网扰ij!J过程区段划分方法.12 附录c(规范性附录)有功、无功控制过程区段划分方法,.14 附录D(资料性附录模型验证结果.16 I 斗刚吕本标准校照GB/T1.1-2009绘出的规则起草本标准向中网电力企业联合会提出并归口本标准起尊单位z中l到电力科学研究院GB/ T 32892-2016 本标准主要起草人央榈保、朱泼志、幽立铺、葛路明、陈宁、施涛、赵亮、妥达军、迟水宁、马坷、李泼、张磊、王湘艳、,恩大伟、罗芳皿GB/ T 32892- 2016 光伏发电系统模型及参数测试规程1 范围本标准规定了光伏发电系
3、统机电暂态模型验证及参数测试的技术要求本标准适用于通过10(6)kV及以上电压等级与公共电网连接的光伏发电系统2 规范性事周文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注臼朔的引用文件,仅注臼朔的版本适用于本文件凡是不注臼朔的引用文件,其.lltt新版本包括所有的修改单适用于本文件GB/ T 1207 电磁式电压互感器GB/ T 1208 电流互感器GB/ T 32826 光伏发电系统m槟导贝lj3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 光伏发电系统photo、,。ltaic(PV)power system 利用光伏电池的光生伏特效应,将太阳箱射能直接转换成电能的发电系统,郎t包含变
4、压器、逆变器和光伏方降,以及相关辅助设施等。3.2 并网点point of interconnection 对于有升Bi站的光伏发电站,指步压站商Bi侧母线或节点,对于无升压站的光伏:!:电站,指光伏:!:电站的输出汇总点。3.3 光伏发电单元photo、,。ltaic(PV)power unit 光伏:!:电系统中,定数量的光伏组件以串并联的方式连接,通过直流汇流箱和直流配电J恒多级汇集,经光伏逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电i踪。3.4 故障穿越fault ride tbro1略h当电力系统事故或扰动引起光伏:!:电系统并网点电Bi或频率变化时,在定的电压、频率变
5、化范阁利时间间隔内,光伏:!:电站能够保证不脱网连续运行3.5 基波正序分量positive sequence component of the fundamental 三相系统的基波分量中,三个对称相序分量之,它存在于对称的和不对称的正弦量三相系统中。法:基彼时分载的复数表达式定义年也a年,其中,a120:iil阳子,而年、王丘和年是有关栩兹的复数表达式,其中X表示系统电流或电压的相矢bl: .GB/ T 32892- 2016 3.6 平均偏差mean deviation t!型验证中,仿真数据与对应试验数据之主2草术平均倪的绝对倍。3.7 最大偏差maximum deviation 模型
6、验证中,仿真数据与对应试验数据之差绝对值的戴大值。4 总则4.1 对于不具有棋型及参数的光伏发电系统,应首先进行模型参数测试,确定光伏发电系统的棋型结构及参数取但4.2对于已具有模型及参数的光伏发电系统,应开展模型验证,校核光伏发电系统机电暂态模型的准确性。4.3 光伏发电系统包含多种不同型号逆变器时,应对各种型号逆变带所组成的光伏发电单元分别进行参数测试及核型验证。4.4 光伏:it.电系统宜具备供第三方进行参数测试及模型验证的设备接口5 测试条件与资料准备5.1 光伏发电系统模型参数测试和验证的环镜泊Ji:应在一2050之间,相对环搅湿Ji:应不超过90%.5.2 光伏发电系统按照有关规定
7、完成安装和并网调试,并提供调试报告5.3 测量设备包括电压互感器、电流互感器和数据采集装置等测量设备准确度应至少满足表l的要求,电压互感器应满足GB1207的婴求,电流五J擎着应满足GB1208的要求,数据采集装盒带宽不应小于100kHz. 袋1测量设备准确度要求设备类型准确度要求电压互感器0.5级电流互感器0.5级数据采集装置0.5级5.4测试前,应收集以下资料:2 a) 光伏:it.电系统次、二次系统设计报告及图纸ib) 光伏组件、逆变器产品型式试验报告;c) 光伏组件数据:标准测试环境辐照度1000 W/m2,环搅温度25)下的光伏组件1-V特性曲线及其电气性能参数:开路电压、短路电流、
8、级大功率、级大功率点电压、级大功率点电流等,参考附录A;d) 逆变器数据:满载MPPT直流电压范围、.Ilk佳MPPT工作点直流电压、直流母线电容、戴大豆流侧允许电.ffi阶跃岳、领定输 出功率、网侧额定电.ffi、网侧电.ffi允许范陋、功率因数范阁、保护参数、桥臂输出滤波等效感抗、逆变榕的机电暂态棋型及参数。6 模型参数测试6.1 般原则6.1.1 光伏发电系统板型参数测试包括光伏方阵和逆变榕的棋型参数测试6.1.2 光伏方阵的模型参数测试应在现场开展6.1.3 逆变糕的模型参数测试应在现场或实验室开展6.2 光伏方阵模型参蚊测试6.2.1 模型结构待测试的光伏方等模型及参数参照GB/T3
9、2826的光伏方等工程应用模型6.2.2 测试系统光伏方阵模型参数测试系统如因l所示,光伏方阵通过逆变稽迄接至电网i单交器外部电网乒;.,: U、JIL丁主,图1光伏方陈模型参叙测试示意图6.2.3 测试步骤光伏方阵模型参数测试步骤如下:GB/ T 32892- 2016 a) 测试过程中,太阳箱照皮大于700W时,并记来整个试验过程的太阳箱照度;b) Wi开开关K,监测测量点l的电压;c) 闭合开关K,设定逆变器运行在最大功率跟踪状态,监测测盘点1的电压、电流;d) 调节逆变稽运行在绘定有功功率指令工作核武,有功功率控制指令P0,=0.2p.u.,至逆变稽跟踪有功控制指令稳定后,监测测量点l
10、的电庄、电流;e) 篮复步骤b)d),P时以0.1p.u.倍加至最大功率点功率6.2.4 参量u以合利用6.2.3的试验数据,选择合适的拟合方法,对光伏方等模型的I-V特性进行拟合6.3 逆变哥哥模型参蚊测试6.3.1 测试内容逆变器筷型参数测试包括测试试验和参数辨识两个部分6.3.2模型结构待测试的逆变器模型结构应满足GB/T32826要求,具体结构可选取I型、H型或皿型逆变器机电GB/ T 32892- 2016 暂态板型,或由逆变稽厂家提供。6.3.3 测试系统6.3.3.1 逆变器模型参数测试系统如图2所示,逆变器直流侧输入应采用光伏方阵或可控直流电源,逆变器交流侧应与 电网扰动装置连
11、接先伏方阵可位直流电搬图2逆变器模型参蚊测试示意图6.3.3.2 可控直流电源应满足下列要求:a) 可控主流电源应能模拟光伏方等I-V特性,且可调菇1-V特性陶线参数;b) 可控直流电源槟拟光伏方阵I”V特性曲线,切换时间应小子20ms。6.3.3.3 电网扰与出发生装笠应满足下列主耳求:a) 电网扰动发生装置三相短路容量应为被测逆变者曾锁定功率3倍以上;b) 电网扰写出发生装置应能模拟三相对称电.ffi跌籍和两相不对称电.ffi跌落;c) 电网扰动发生装置电压跌落时间与恢复时向均应小于20ms. 6.3.4 测试步骤6.3.4.1 测试试验应包括交流侧小扰动试验、有功控制试验、无功控制试验以
12、及交流侧大扰动试验;当逆变器直流输入采用可控直流电源时,还应进行直流侧扰ij!J试验6.3.4.2 交流侧小扰动试验:a) 保持逆变摆正常运行,且输出有功功率P0.7P.CP.为逆变稽额定功率,无功功率QcO.lQ.,.,且Ql二O.lQ.,.,(Q叩为逆变稽最大输出无功功率;b) 打开开关K,设置逆变器正常运行交流侧电压为0.98p. u.1.02 p. u.,调节逆变器侧电压跌落至0.90p.u.0.93 p.u.,至逆变稽稳定运行后2s,恢复逆变稽交流侧电压至扰动前电压倪,至逆变器稳定运行后2的c) 记整个试验过程中测量点1和测量点2的电压、电流瞬时值;d) 保持逆变然正常运行,蓝复步骤
13、b)c),使得扰ij!J期间逆变器交流侧电.ffi范回分别为0.95p.u. 0.98 p.u.,1.02 p.u.1.05 p.u.,1.07 p.u.1.10 p.u.; e) 保持逆变稽正常运行,且输出有功功率P0.7P柿,容性无功功率QcO.SQ. ,重复步骤b)d);f) 保持逆变摆正常运行,且输出有功功率P0.7凡,感性无功功率QlO.SQ. ,重复步骤b)d);g) 保持逆变摆正常运行,且输出有功功率范图分别是0.5P二P0.7P.和O.lP.二p三0.3P柿,m复步骤b)f).6.3.4.3 直流侧扰动试验:a) 保持逆变器正常运行,且输出有功功率P0.7P.;b) 设置逆变器
14、工作在有功功率控制核武,有功功率控制指令P。咱0.7p.u.,重新设置逆变器的4 GB/ T 32892- 2016 控制方式为最大功率跟踪方式;c) 记录豁个试验过程中测量点1和测S点2的电庄、电流瞬时值;d) 重复步骤b)c),P0,.,= 0.3 p.u., 6.3.4.4 有功控制试验:a) 闭合开关K,设定逆变器输出无功功率QcO.lQ叩旦QLO.lQ_;b) 按照图3的设定曲线控制逆变器有功功率参考值;c) 记录豁个试验过程中测量点l和测S点2的电庄、电流瞬时值100 ,怠、工80 在船王军 雷;事40 20 。1c 斗D 3 4 5 6 6 9 10 时伺”,、图3有功功率控制i
15、掏钱6.3.4.5 元m控制试验:a) 闭合开关K,设定逆变器输出有功功率O.SP0;b) 按照困4的设定陶线控制逆变然无功功率参考值;c) 记来整个试验过程中测量点l和测量点2的电Bi、电流瞬时值。害性JOO捕。句ZOE)申gM霄育部民E F G 感性100。2 3 4 5 6 7 6 9 10 11 12 13 14 时间min图4无功功率控制幽线6.3.4.6 交流侧大扰动试验:a) 保持逆变器正常运行,且输出有功功率P0.7P.,无功功率QcO.lQ.,.,且QL,;三O.lQ.,.,;b) 设置逆变然正常运行交流侧电应为0.98p.u.1.02 p.u. ,调节逆变然侧电压跌落至0p
16、.u.0.10 p.u . 持续0.15s ,恢复逆变器交流侧电Bi至扰草IJ前电Bi值,至逆变器稳定运行后2的c) 记录哥在个过程中测S点1和测S点2的电Bi、电流瞬时值;d) 保持逆变器正常运行,蓝复步骤b)c),使得扰动期间逆变器交流侧电Bi范阁分别为0.20 p.比0.30 p.u . 0.50 p.u.0.60 p.u . 0.80 p.u.0.90 p.u . 1.10 p.u.l.15p. u.和1.25p.u.1.30 p.且,持续时间分别为0.6s ,1.4 s,1.8 s,3 s和0.5s; 5 GB/ T 32892- 2016 e) 保持逆变稽正常运行,且输出有功功率P
17、0.7P柿,容性无功功率Qc0.5Q,.睬,重复步骤b)d);f) 保持逆变然正常运行,且输出有功功率P注0.7P徊,感性无功功率Qc注O.SQ.剧,蓝复步骤b)d);g)保持逆变器正常运行,且输出有功功率范国分别是O.SP .;三P0.7P.和O.lP俯p三0.3P俏重复步骤b)f).6.3.5 参叙辨识光伏逆变栋楼型参数辨识步骤:a) I型逆变器机电暂态模型的电流控制环节参数可按照经验倪绘出,推荐倪:两倍仿真步长;b) 选择合适的辨识方法,如短小二乘法,对I型、H型或皿型逆变器机电暂态模型的控制参数进行辨识,利用6.3.4.2的试验数据辨识有功、无功控制环节参数,利用6.3 .4.3的试验
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