光伏电站电压不平衡原因分析及处理

    摘 要：本文针对一光伏电站消弧线圈投运后，对35 kV电压不平衡的原因进行分析，并提出降低不平度的处理措施。

    关键词：光伏电站；电压不平衡；消弧线圈

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

    1 上坪电站系统及消弧线圈介绍

    35kV上坪光伏电站为35kV系统，中性点接地方式为消弧线圈接地。电站采用集微机自动跟踪补偿测量电容电流、自动调节补偿，以及消弧线圈接地的三位一体的自动跟踪调匝式消弧线圈装置，消弧线圈系统结构如图1所示。

    2 上坪电站电压不平衡现象

    上坪电站在投入消弧线圈后，消弧线圈自动运行档位为9档（共9档），补偿方式为过补偿，残流为2A，A相电压为22.21kV，B相电压为18.13kV，C相电压为22.67kV，中性点位移电压1505V，电压三相严重不平衡，并误发接地报警等信号；而投入消弧线圈前，三相电压数值为：A相电压为21.15kV，B相电压为22.36kV，C相电压为22.01kV，中性点位移电压为186V，无接地报警等信号发出。

    3 不平衡原因分析及处理措施

    消弧线圈投运后，中性点位移电压计算公式如下：

    根据公式（1-1），（1-2），消弧线圈投运后对系统电压不平衡起到放大作用，引起中性点位移电压加大，消弧线圈投运后的中性点位移电压与阻尼率、消弧线圈设定的脱谐度以及系统本身电压不平衡度有关。

    根据以上分析，要降低上坪电站中性点位移电压有3方案：

    （1）调整消弧线圈的阻尼电阻，根据图一上坪电站消弧线圈结构图，阻尼电阻并联在消弧线圈的二次侧，需减小阻尼电阻值从而达到降低中性点位移电压。

    （2）增大消弧线圈的脱谐度，根据脱谐度计算公式，在电网电容电流一定的情况下，需增加或减少消弧线圈档位从而调整消弧线圈电感电流加大消弧线圈的脱谐度。

    （3）减少系统电压不平衡度，由于系统电压不平衡由多种原因造成，主要有：用电负荷不平衡；线路对地电容不平衡；可通过线路换相或增补耦合电容来调整线路对地不平衡电容，从而调整系统电压不平衡。

    4 采取的措施及其效果

    （1）为减少消弧线圈投运后对系统位移电压的影响，由于第3个方案整改时间较长，费用较多，上坪电站结合实际采用了1和2相结合的措施。

    （2）对消弧线圈脱谐度进行调整，由于上坪电站消弧线圈设计为9档，实际运行为过补偿且已到9档位置，残流2A，接近系统谐振点，所以中性点位移电压较大，经商讨后决定采用欠补偿方式，將消弧线圈档位手动降低至6档运行，残流6A，由于欠补偿状态下，系统发生接地故障后易产生过电压，对系统运行有危害，后期将对消弧线圈进行增容改造后，调整为过补偿运行。

    （3）与厂家协商调整阻尼电阻，上坪电站阻尼电阻为两个10?电阻串联后并联在消弧线圈二次侧，通过调整两个阻尼电阻接线由串联改为并联，阻尼电阻值由原来的20?调整为5?。

    通过以上措施实施后，上坪电站在消弧线圈投运后A相电压为20.16kV，B相电压为22.36kV，C相电压为21.78kV，中性点位移电压为798V，无接地误报警信号发出，效果良好。

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    作者简介：李阳华（1982-），男，广东乐昌人，工学硕士，电气工程师，从事新能源发电工程建设与运行工作。