一种并网光伏逆变器的低电压穿越检测装置

摘要

本发明涉及一种并网光伏逆变器的低电压穿越检测装置。该装置包括限流电抗器、短路电抗器和接地组合开关；所述限流电抗器、中间电抗器-断路器单元、短路电抗器和接地组合开关依次串联；所述限流电抗器接入10/35kV电网；所述中间电抗器-断路器单元和接地组合开关分别接入降压变高压侧中性点；所述降压变接入并网光伏逆变器中。该检测装置在保证短路容量不变的情况下，通过若干个断路器的不同开关模式，改变限流和短路电抗器的配比，从而满足使用较少的电抗器满足不同跌落幅度低电压穿越检测的要求，从而用以光伏逆变器的低电压穿越能力检测。

主权项

一种并网光伏逆变器的低电压穿越检测装置，其特征在于，所述装置包括限流电抗器L_x、中间电抗器‑断路器单元、短路电抗器L_d和接地组合开关S_d；所述限流电抗器L_x、中间电抗器‑断路器单元、短路电抗器L_d和接地组合开关S_d依次串联；所述限流电抗器L_x接入10kV电网；所述中间电抗器‑断路器单元和接地组合开关S_d分别接入变压器高压侧中性点；所述变压器接入并网光伏逆变器中；所述限流电抗器L_x为参数可调的限流电抗器L_x；所述短路电抗器L_d为参数可调的短路电抗器L_d；所述中间电抗器包括中间电抗器L₁～L₄；所述断路器包括断路器S₁～S₅；在所述中间电抗器L₁的输入端连接有断路器S₁；在所述中间电抗器L₁的输出端和中间电抗器L₂的输入端连接有断路器S₂；在所述中间电抗器L₂的输出端和中间电抗器L₃的输入端连接有断路器S₃；在所述中间电抗器L₃的输出端和中间电抗器L₄的输入端连接有断路器S₄；在所述中间电抗器L₄的输出端连接有断路器S₅；所述中间电抗器L₁～L₄为固定参数的等值电抗器；所述断路器S₁～S₅用于改变所述中间电抗器L₁～L₄的组合方式，使不同的中间电抗器分别起着限流和短路的作用；所述接地组合开关S_d为断路器的开关组合方式；所述接地组合开关S_d包括：断路器QS₁～QS₃：分别采用三相断路器连接所述检测装置的一相，分别控制A、B、C每一相的分合形成故障类型；断路器QS₄：控制所述检测装置是否进行接地短路；断路器QF₁：用于实现所述检测装置电压第一次跌落；断路器QF₂：用于实现所述检测装置电压第二次跌落；所述断路器QF₁和断路器QF₂并联后分别与所述断路器QS₁、QS₂和QS₃分别连接；所述断路器QS₁、QS₂和QS₃分别与断路器QS₄连接；所述断路器QS₁～QS₄、QF₁和QF₂均为三相断路器；针对通过升压变压器接入10kV电压等级最大500kW的光伏逆变器，设计出如下方案的低电压穿越检测装置：限流电抗器L_x和短路电抗器L_d分别采用多抽头电抗器，分别带有0、10mH、30mH的3 个抽头，中间电抗器L₁～L₄均为40mH；中间电抗器L₁～L₄的不同分合状态可以将限流电抗器L_x分为0mH、10mH、15mH、30mH四种取值；形成的开关组合模式如下：A、S₁合上，S₂‑S₅断开：所有中间电抗器L₁～L₄起短路作用；B、S₂合上，S₁、S₃‑S₅断开：L₁起限流作用，L₂‑L₄起短路作用；C、S₃合上，S₁、S₂、S₄、S₅断开：L₁、L₂起限流作用，L₃、L₄起短路作用；D、S₄合上，S₁‑S₃、S₅断开：L₁‑L₃起限流作用，L₄起短路作用；E、S₅合上，S₁‑S₄断开：所有中间电抗器起限流作用；F、S₁‑S₂合上，S₃‑S₅断开：L₂‑L₄起短路作用；G、S₂‑S₃合上，S₁、S₄、S₅断开：L₁起限流作用，L₃、L₄起短路作用；H、S₃‑S₄合上，S₁、S₂、S₅断开：L₁、L₂起限流作用，L₄起短路作用；I、S₄‑S₅合上，S₁‑S₃断开：L₁‑L₃起限流作用；以上9种组合方式，加上限流电抗器L_x和短路电抗器L_d不同的取值，共能产生144种电压跌落幅值，1440种跌落点；范围覆盖0％、4.85％‑96.90％，短路容量范围为1.71‑2.54MVA。