辽宁省科技攻关层次计划（JH2）大型并网光伏电站关键技术研究与设备研制项目可行性研究报告
一、项目提出的目的及意义
大容量的光伏并网发电已成为光伏发电的主要发展方向之一。随着光伏电站的规模越来越大，由几十至上百MW级，对于小容量光伏系统可以忽略的很多问题必需给予考虑。由于光伏发电的固有特性及接纳方式的不同，大型光伏电站并网将对电网规划、电能质量、安全稳定运行等方面产生很大影响，因此，必须对大容量的光伏并网提出更高的要求。首先，光伏电站满足并网运行条件。光伏电池将太阳能转化为直流电能输出，然后通过DCAC环节将直流电逆变成与电网电压同幅同频的交流电。如果并网逆变器的输出直接采用电压控制，而逆变器输出电压值不易精确控制，可能导致环流问题。本课题拟采用实时的电流跟踪控制策略进行并网逆变控制，同时考虑电网频率波动问题，并采用锁相环控制技术使光伏并网系统输出电流对电网电压进行频率与相位跟踪。其次，大型光伏电站应该具备一定的电源特性，能够参与电能质量的调节。电能质量问题目前成为研究与关注的焦点，由电力电子器件构成的逆变器既是电能质量的干扰源，同时也可以依靠先进的PWM技术与先进的控制理论来实现对电网的电能质量进行综合补偿。本课题拟采用瞬时无功理论检测补偿电流与补偿电压，同时，针对检测与计算的时延问题拟采用预测控制理论实现电能质量的综合补偿。再次，大型光伏电站在电网异常情况下具有一定的响应能力，具备低电压穿越能力。当出现电网故障时，现有的保护原则是将光伏发电站立即从电网中脱网以确保光伏发电系统的安全。随着光伏发电规模的不断扩大，光伏电站与电网间的相互影响已日趋严重，一旦电网发生故障迫使大型光伏电站因自身保护而脱网的话，将严重影响电力系统的运行稳定性。本课题拟采用基于电流限制的低电压穿越控制策略，一方面保护自身的光伏系统，一方面给电网的恢复提供最大限度的支撑。再次，支持电网调峰调频的有功控制能力。目前负荷曲线出现了新的特点，不仅峰谷差日益扩大，而且负荷高位陡升和低位陡降的速率增大。电网调峰调频
f策略不仅要解决峰谷差，而且解决调峰响应能力问题。为了支持电网调峰调频的调度策略，本课题拟采用先进有功无功的解耦控制，实现无功与有功功率的快速调节。再次，大型光伏电站应具备抑制电网的低频振荡能力。由于电网的互联，由于系统的调节措施作用，产生附加的负阻尼，抵消原系统的正阻尼，导致扰动后r