光伏電站電壓不平衡原因分析及處理

摘 要：本文針對一光伏電站消弧線圈投運后，對35 kV電壓不平衡的原因進行分析，并提出降低不平度的處理措施。

關(guān)鍵詞：光伏電站；電壓不平衡；消弧線圈

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.163

1 上坪電站系統(tǒng)及消弧線圈介紹

35kV上坪光伏電站為35kV系統(tǒng)，中性點接地方式為消弧線圈接地。電站采用集微機自動跟蹤補償測量電容電流、自動調(diào)節(jié)補償，以及消弧線圈接地的三位一體的自動跟蹤調(diào)匝式消弧線圈裝置，消弧線圈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 上坪電站電壓不平衡現(xiàn)象

上坪電站在投入消弧線圈后，消弧線圈自動運行檔位為9檔（共9檔），補償方式為過補償，殘流為2A，A相電壓為22.21kV，B相電壓為18.13kV，C相電壓為22.67kV，中性點位移電壓1505V，電壓三相嚴重不平衡，并誤發(fā)接地報警等信號；而投入消弧線圈前，三相電壓數(shù)值為：A相電壓為21.15kV，B相電壓為22.36kV，C相電壓為22.01kV，中性點位移電壓為186V，無接地報警等信號發(fā)出。

3 不平衡原因分析及處理措施

消弧線圈投運后，中性點位移電壓計算公式如下：

根據(jù)公式（1-1），（1-2），消弧線圈投運后對系統(tǒng)電壓不平衡起到放大作用，引起中性點位移電壓加大，消弧線圈投運后的中性點位移電壓與阻尼率、消弧線圈設(shè)定的脫諧度以及系統(tǒng)本身電壓不平衡度有關(guān)。

根據(jù)以上分析，要降低上坪電站中性點位移電壓有3方案：

（1）調(diào)整消弧線圈的阻尼電阻，根據(jù)圖一上坪電站消弧線圈結(jié)構(gòu)圖，阻尼電阻并聯(lián)在消弧線圈的二次側(cè)，需減小阻尼電阻值從而達到降低中性點位移電壓。

（2）增大消弧線圈的脫諧度，根據(jù)脫諧度計算公式，在電網(wǎng)電容電流一定的情況下，需增加或減少消弧線圈檔位從而調(diào)整消弧線圈電感電流加大消弧線圈的脫諧度。

（3）減少系統(tǒng)電壓不平衡度，由于系統(tǒng)電壓不平衡由多種原因造成，主要有：用電負荷不平衡；線路對地電容不平衡；可通過線路換相或增補耦合電容來調(diào)整線路對地不平衡電容，從而調(diào)整系統(tǒng)電壓不平衡。

4 采取的措施及其效果

（1）為減少消弧線圈投運后對系統(tǒng)位移電壓的影響，由于第3個方案整改時間較長，費用較多，上坪電站結(jié)合實際采用了1和2相結(jié)合的措施。

（2）對消弧線圈脫諧度進行調(diào)整，由于上坪電站消弧線圈設(shè)計為9檔，實際運行為過補償且已到9檔位置，殘流2A，接近系統(tǒng)諧振點，所以中性點位移電壓較大，經(jīng)商討后決定采用欠補償方式，將消弧線圈檔位手動降低至6檔運行，殘流6A，由于欠補償狀態(tài)下，系統(tǒng)發(fā)生接地故障后易產(chǎn)生過電壓，對系統(tǒng)運行有危害，后期將對消弧線圈進行增容改造后，調(diào)整為過補償運行。

（3）與廠家協(xié)商調(diào)整阻尼電阻，上坪電站阻尼電阻為兩個10?電阻串聯(lián)后并聯(lián)在消弧線圈二次側(cè)，通過調(diào)整兩個阻尼電阻接線由串聯(lián)改為并聯(lián)，阻尼電阻值由原來的20?調(diào)整為5?。

通過以上措施實施后，上坪電站在消弧線圈投運后A相電壓為20.16kV，B相電壓為22.36kV，C相電壓為21.78kV，中性點位移電壓為798V，無接地誤報警信號發(fā)出，效果良好。

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作者簡介：李陽華（1982-），男，廣東樂昌人，工學(xué)碩士，電氣工程師，從事新能源發(fā)電工程建設(shè)與運行工作。