當電網發生故障或擾動引起電壓升高時，在一定的電壓升高范圍和時間間隔內，光伏發電站可保證不脫網連續運行。PA系列功率分析儀具有快達200KS/s的實時錄波，可檢測高電壓穿越內的動態并網電壓情況。

光伏發電站高電壓穿越能力檢測應包括光伏發電單元高電壓穿越能力測試以及光伏發電站高電壓穿越能力驗證，其基本要求有以下幾個方面。

電壓升高發生裝置基本需求：

使用如圖1原理所示無源設備模擬電網電壓升高，裝置應滿足如下要求：

裝置應能模擬三相對稱電壓升高；

限流電抗L和升壓電容C至少有一個可調，裝置應能在A點產生不同幅度的電壓升高；

限流電抗的電抗值與電阻值之比應至少大于10；

限流電抗應滿足接入后測試點A的短路電容為被測光伏發電單元所配逆變器總額定功率的3倍以上；

升壓開關S_2應能精確控制所有三相電路中升壓電容C和阻尼電阻R的投入及切除時間，產生的電壓升高時間誤差應在圖2所示容許誤差范圍內；

裝置所產生的電壓階躍時間應小于20ms，電壓升高期間不應產生超調；

利用電壓升高發生裝置進行空載測試時，產生的電壓升高容許誤差見圖2。

圖1 電壓升高發生裝置示意圖

圖2 電壓升高容差

測量設備

測量設備包括電壓互感器，電流互感器和數據采集裝置等。測量設備準確度應至少滿足表1的要求，數據采集裝置帶寬不應小于10kHz。

表1 測量設備準確度要求

測試用例

光伏發電站高電壓穿越測試用例如表2所示。測試應至少選取5個升高點，電壓升高幅值及高電壓持續時間如表3所示，光伏發電單元應分別在0.1Pn,d~0.3Pn,d和不小于0.7Pn,d兩種工況下進行測試，且所有測試點均應重復1次。

表2 光伏發電站高電壓穿越運行時間要求

注：UT為光伏發電站并網電壓標幺值。

表3 高電壓穿越測試點

測試程序

1、測試接線

進行高電壓穿越測試前，光伏發電單元的逆變器應工作在與實際投入運行時一致的控制模式下。按照圖3連接光伏發電單元，電壓升高發生裝置以及其他相關設備。

圖3 高電壓穿越能力測試示意圖

2、空載測試

光伏發電單元投入運行前應先進行空載測試，測試應按如下步驟進行：

確定被測光伏發電單元逆變器處于停運狀態；

調節電壓升高發生裝置，模擬三相對稱故障，電壓升高點滿足測試用例要求；

測量并調整檢測裝置參數，使電壓升高幅值和升高持續時間滿足圖2的容差要求。

3、負載測試

應在空載測試結果滿足要求的情況下，光伏發電單元應分別在0.1Pn,d~0.3Pn,d和不小于0.7Pn,d兩種工況下進行高電壓穿越負載測試；負載測試時的限流阻抗，升壓阻抗，升壓阻尼電阻阻值以及電壓升高時間設定均應與空載測試保持一致；

將光伏發電單元投入運行；

控制電壓升高發生裝置進行三相對稱電壓升高測試；

在升壓變壓器側或低壓側分別通過數據采集裝置記錄被測光伏發電單元電壓和電流的波形，記錄至少從電壓升高前10s到電壓恢復正常后6s之間的數據。

注：Pn,d為被測光伏發電單元所配逆變器總額定功率。

使用PA作為數據采集裝置進行高電壓穿越測試

PA系列功率分析儀具有最快可達200KS/s的實時錄波，支持50Hz/60Hz、單相/三相系統等各種穿越測試，可檢測高電壓穿越內的動態并網電壓情況，作為數據采集裝置進行高電壓穿越測試。具體流程如下：

1、連接設備，設置參數

首先打開PA管理軟件PAM，然后搜索設備（或者手動添加設備），在設備列表中選擇行業測試->電壓穿越測試視圖，測試類型選擇高電壓穿越測試，選擇在線測試，將單元1，單元2，單元3設置為接線組3V3A（單項測試時點選單項測試，并選擇測試單元）

圖4 設置測量參數

圖5 設置接線組

2、測試過程

完成設置后，點擊應用按鈕，再點擊啟動測試按鈕，PA進入數據采集過程如圖6所示，在此時操作電壓升高裝置升高電壓，按照表3保持一段時間后，再降至常規。

圖6 PA數據采集存儲中

圖7 數據文件下載

圖8 數據解析計算中
 

如果在設定的時間內已經完成測試，可手動點擊菜單欄的停止測試按鈕，否則時間到后將自動停止測試，并自動取回數據進行分析。待數據解析計算完成后，顯示最終測試結果，點擊穿越時間按鈕可自動找到穿越區間，如圖9所示。

圖9 高電壓穿越測試結果