光伏发电系统中的低电压穿越以及孤岛效应简述电压跌落电压跌落电压跌落，是指电力系统中电压有效值出现下降并持续一段时间的一种现象。目前，世界范围内还没有形成对电压跌落的一致定义，各种定义的分歧主要存在于电压有效值跌落的深度以及电压有效值跌落的持续时间上。国际电气与电子工程师协会(IEEE)将电压跌落定义为：电力系统中电压有效值迅速下降到额定值的10％~90％，持续时间为10毫秒至几秒钟；国际电工委员会(IEC)将电压跌落定义为：电力系统中电压有效值迅速下降到额定值的1％~90％，持续时间为10毫秒至1分钟。①电网故障②大电机启动③电机再加速低电压穿越的概念和必要性低电压穿越低电压穿越(Lowvoltageridethrough)，最早出现于风力发电领域，其规定当风力发电设备与电网的公共连接点处的电压因为电网故障而发生跌落时，在一定时间内风力发电设备需要继续保持与电网的连接，此外还需要向电网输送一定量的无功(具体的无功发出量由公共连接点处电压的跌落深度决定)，从而对电网电压起到支撑的作用。近些年来，光伏并网发电技术突飞猛进，大型光伏电站建设规模与日俱增，低电压穿越规则的应用领域也不断扩展，很多国家都提出了适用于本国电力系统的大型光伏电站的低电压穿越规则。光伏并网发电系统中低电压穿越(LowVoltageRide—through，LVRT)技术，指在光伏阵列并网点电压跌落的时候，光伏阵列能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间(区域)。光伏并网变流器实施被动式自我保护而立即解列，并不考虑故障的持续时间和严重程度，这样能最大限度的保障并网变流器的安全，在光伏发电的电网穿透率较低时是可以接受的。然而，当光伏发电在电网中占有较大比重时，若并网变流器在电网故障时仍采取被动保护式解列，则会增加整个系统的恢复难度，甚至可能加剧故障，最终导致系统中其它光伏并网机组全部解列，甚至可能导致电网瘫痪。风电脱网事故三相短路引起，故障导致系统电压大幅跌落，750kV敦煌变330kV母线电压最低跌至267kV(0．735pu)，其中低于0．8pu持续时间20ms，在此期间因机组不具备LVRT而脱网274台，共损失出力377．13MW。2·24事故风机集中脱网严重影响了电网电压和频率的稳定，造成短时间内局部电网指标大幅波动，直接威胁到电网整体安全稳定运行。类似酒泉“4·25”事件起因是由于电网故障造成330kV变电站部分失压，直接影响风机533台，甩出力479MW，但由于风电自身继电保护、变流器故障、无功补偿和高电压穿越等问题造成风机扩大停运745台，加重甩出力1056．2MW，导致西北电网频率最低至49．765Hz，远较直接原因严重。4·25事故2011年，酒泉各风电场共发生电气设备故障35起，其中电缆头故障造成集电线路跳闸21次，保护插件故障造成设备跳闸或断路器拒动5次，其他故障9次。特别是连续发生大规模风机脱网事故四起，“2·24”、“4·3”、“4·17”、“4·25”事故，分别导致598、400、702和1278台风电机组脱网。低电压穿越标准我国的光伏发电技术逐年提高，大型光伏电站建设规模也逐年扩大，为了确保我国电力系统的安全稳定运行，制定了适用于我国的大型光伏电站低电压穿越标准一一光伏发电站接入电力系统GB／T19964—2012技术规定。左图所示为并网点电压出现跌落时，低电压穿越对光伏电站无功发出量的要求。如图所示，在电网故障时，为了支持电网电压的恢复，光伏电站需要发出一定量的无功，无功发出量与并网点电压跌落深度直接相关。30ms美国加拿大德国丹麦各国低电压穿越的标准基本电压跌落检测方法有效值计算法峰值算法离散傅里叶算法计算并网点电压的幅值就是计算并网点电压的峰值。电网发生故障导致光伏电站并网点电压跌落后，为了实现光伏电站的低电压穿越，需要对光伏电站并网点处的电压跌落深度进行快速准确地检测，这是几种基本的电压跌落检测方法。N是每个电压有效值计算时间段内采样点的个数，电压有效值计算时间段为电压半周期的整数倍。j表示电压有效值计算时间段是可以移动的，即可以以任何时刻作为电压有效值计算的起始时刻。V[i]是电压有效值计算时间段内的第f个采样电压值。值得...
