抑制直流連續(xù)換相失敗的光伏無(wú)功補(bǔ)償策略仿真分析研究目錄TOC\o"1-3"\h\u230991.1引言 1165991.2光伏電站調(diào)相運(yùn)行的無(wú)功支撐能力 1241751.2.1光伏逆變器無(wú)功輸出 1147371.2.2控制環(huán)節(jié)設(shè)計(jì) 3214661.3抑制直流連續(xù)換相失敗策略 5275551.4算例仿真分析 9295161.4.1電磁暫態(tài)仿真 998451.4.2實(shí)際電網(wǎng)算例 12引言目前的研究尚未考慮到光伏動(dòng)態(tài)無(wú)功調(diào)節(jié)能力對(duì)直流輸電連續(xù)換相失敗抑制的支撐，利用已有光伏電站進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償可以大大提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。從光伏參與電網(wǎng)調(diào)控的角度出發(fā)，提出一種基于光伏調(diào)相運(yùn)行能力的直流輸電換相失敗抑制策略?；趯?shí)際電網(wǎng)和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)，搭建相應(yīng)的模型對(duì)上述策略進(jìn)行驗(yàn)證。光伏電站調(diào)相運(yùn)行的無(wú)功支撐能力光伏逆變器無(wú)功輸出根據(jù)GB/T29312-2012《光伏發(fā)電站無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)規(guī)范》所示[54]，由光伏逆變器和光伏近端無(wú)功補(bǔ)償裝置作為光伏并網(wǎng)無(wú)功支撐，所以需有效利用光伏逆變器無(wú)功支撐能力對(duì)并網(wǎng)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)逆變器輸出的有功功率在區(qū)見(jiàn)10%~100%內(nèi)，光伏逆變器的功率因數(shù)能在-0.95~0.95范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，以此可知光伏逆變器所提供的無(wú)功支撐可以達(dá)到輸出總額定功率的30%。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，光伏具有低電壓穿越的能力，可以對(duì)系統(tǒng)提供動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償；與此同時(shí)，并網(wǎng)光伏的電壓穩(wěn)定性也會(huì)受到電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)變化的影響。通過(guò)對(duì)直流輸電系統(tǒng)逆變側(cè)的直流電壓、熄弧角以及接入點(diǎn)的有功、無(wú)功功率進(jìn)行分析，判斷當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和缺少的無(wú)功功率大小。利用光伏逆變器的調(diào)相運(yùn)行能力改善交流系統(tǒng)電壓從而達(dá)到抑制直流系統(tǒng)換相失敗的作用。光伏電站輸出的有功功率隨著周圍環(huán)境光照強(qiáng)度和溫度變化而變化。在不同的環(huán)境下，光伏逆變處于不同的工作狀態(tài)，本文將光伏逆變器工作模式分為三種[53]：最大功率跟蹤模式、有功削減工作模式和STATCOM工作模式。當(dāng)光照充足，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)光伏逆變器處于正常工作模式為MPPT模式，按照MPPT模式輸出其最大有功功率，采用無(wú)功變下垂控制為電網(wǎng)提供無(wú)功補(bǔ)償。為釋放更多的無(wú)功，光伏逆變器處于有功削減模式，削減光伏逆變器的有功輸出，提高對(duì)系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償能力，滿足并網(wǎng)點(diǎn)的無(wú)功需求。當(dāng)直流系統(tǒng)出現(xiàn)連續(xù)換相失敗等嚴(yán)重故障時(shí)，光伏將處于STATCOM工作模式，此時(shí)光伏逆變器具有向系統(tǒng)提供感性或容性無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪芰?，無(wú)功補(bǔ)償容量為光伏逆變器全部容量，且動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度較快。隨著光伏電站大量接入，且交直流電網(wǎng)交互更加頻繁，交直流電網(wǎng)耦合程度不斷增大，使得影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的因素之間耦合程度增大、關(guān)系更加復(fù)雜，原有的靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置和手段將難以保證大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)針對(duì)加強(qiáng)大容量交直流混合落點(diǎn)地區(qū)，加強(qiáng)落點(diǎn)地區(qū)周邊的無(wú)功電壓協(xié)調(diào)控制能力，使得區(qū)域內(nèi)所有的無(wú)功源統(tǒng)計(jì)調(diào)度，參與無(wú)功電壓控制，進(jìn)一步保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行[55-57]，但是通過(guò)新增無(wú)功補(bǔ)償裝置提升電壓穩(wěn)定性又會(huì)提升電網(wǎng)建設(shè)成本，將大大降低電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于現(xiàn)在有的光伏電站在運(yùn)行中，有功功率的控制方法大多是最大功率跟蹤（MPPT）控制，以提升光伏資源的利用率。如果光伏電站在最大功率跟蹤控制狀態(tài)下運(yùn)行，它能隨時(shí)降低輸出功率，但沒(méi)有提升輸出功率的空間，即不行增加輸出功率參與電壓調(diào)。因此，光伏電站只有單向調(diào)節(jié)空間，不行完全參與系統(tǒng)電壓調(diào)過(guò)程。為了讓光伏電站實(shí)現(xiàn)雙向的調(diào)節(jié)，在系統(tǒng)內(nèi)真正作為無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備參與調(diào)壓，首先應(yīng)該運(yùn)行在功率差值模式而非MPPT控制模式，留出一定的有功差值或者添加儲(chǔ)能元件，這樣可以在系統(tǒng)需要的時(shí)候提升輸出功率。當(dāng)光伏電站運(yùn)行在功率差值控制模式，來(lái)參與電網(wǎng)調(diào)壓，光伏電站有功出力與最大輸出功率之間可以留出固定比例的有功備用，該比例可以由光伏電站運(yùn)行的減載水平確定[58-60]。隨著光伏電站數(shù)量不斷增大，規(guī)模不斷擴(kuò)大，光伏逆變器的換流容量也大大增大。光伏逆變器主要功能為實(shí)現(xiàn)DC-AC轉(zhuǎn)換，與直流換流站的功能基本相同，因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)觸發(fā)角來(lái)改變無(wú)功功率的輸出。在對(duì)光伏電站逆變側(cè)施加相應(yīng)的控制策略，既可以保證光伏電站安全穩(wěn)定發(fā)電，也可以利用其換流器自身的無(wú)功調(diào)節(jié)能力作為無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，維持系統(tǒng)無(wú)功電壓穩(wěn)定。光伏并網(wǎng)點(diǎn)電壓發(fā)生跌落時(shí)，光伏逆變器可以為系統(tǒng)提供無(wú)功功率，協(xié)助系統(tǒng)調(diào)節(jié)并網(wǎng)點(diǎn)電壓在安全工作范圍內(nèi)。在光伏逆變器無(wú)功容量不足時(shí)，削減輸出的有功功率，釋放更多的無(wú)功容量，輸出發(fā)出相應(yīng)容量的無(wú)功功率支撐并網(wǎng)點(diǎn)電壓。由于逆變器的無(wú)功容量有限，當(dāng)并網(wǎng)電壓下降問(wèn)題較為嚴(yán)重時(shí)，僅采用有功削減控制的方法很難滿足系統(tǒng)的無(wú)功需求，這時(shí)需使光伏逆變器工作在STATCOM模式下，利用逆變器的全部額定容量來(lái)進(jìn)行并網(wǎng)點(diǎn)的電壓支撐。當(dāng)光伏電板處于不工作的狀態(tài)時(shí)，其電路結(jié)構(gòu)與靜止同步補(bǔ)償器的主電路完全一致，從而具有STATCOM一樣進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠布l件?？刂骗h(huán)節(jié)設(shè)計(jì)光伏逆變器的控制方式，主要采用電壓源型電流控制的方式，利用瞬時(shí)無(wú)功功率原理，對(duì)負(fù)載電流和逆變器輸出電流中的有功、無(wú)功電流進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)需要對(duì)電網(wǎng)中的無(wú)功電流進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，可設(shè)置逆變器輸出無(wú)功電流的基準(zhǔn)值與負(fù)載電流無(wú)功基波分量值相等。?；谒矔r(shí)無(wú)功功率原理對(duì)無(wú)功電流進(jìn)行檢測(cè)，將PWM控制方式作用于電流的無(wú)功指令監(jiān)測(cè)值與實(shí)際輸出的差額，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償額效果。其控制方式主要分為兩種：①恒定功率因數(shù)控制，對(duì)直流側(cè)基本電壓與實(shí)際電壓進(jìn)行比例積分控制得到控制電流，根據(jù)設(shè)定的功率因數(shù)給定有功、無(wú)功電流，結(jié)合實(shí)際檢測(cè)到的有功、無(wú)功電流，進(jìn)行比例積分閉環(huán)控制；②恒定無(wú)功電壓控制，用無(wú)功功率的基準(zhǔn)值與實(shí)時(shí)反饋值做比例積分閉環(huán)控制，從而得到無(wú)功電流給定值，將有功、無(wú)功的電流給定求和后，經(jīng)增益調(diào)節(jié)器產(chǎn)生SPWM控制信號(hào)。光伏電站輸出的有功功率隨著周圍環(huán)境光照強(qiáng)度和溫度變化而變化。在不同的環(huán)境下，光伏逆變處于不同的工作狀態(tài)，本文將光伏逆變器工作模式分為三種：最大功率跟蹤模式、有功削減工作模式和STATCOM工作模式?，F(xiàn)在光伏電站中的光伏逆變器的正常工作狀態(tài)為最大功率跟蹤模式，按照MPPT模式輸出其最大有功功率，采用無(wú)功變下垂控制為電網(wǎng)提供無(wú)功補(bǔ)償。為釋放更多的無(wú)功，光伏逆變器處于有功削減模式，削減光伏逆變器的有功輸出，提高對(duì)系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償能力，滿足并網(wǎng)點(diǎn)的無(wú)功需求。當(dāng)直流系統(tǒng)出現(xiàn)連續(xù)換相失敗等嚴(yán)重故障時(shí)，光伏將處于STATCOM工作模式，此時(shí)光伏逆變器具有向系統(tǒng)提供感性或容性無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪芰?，無(wú)功補(bǔ)償容量為光伏逆變器全部容量，且動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度較快。根據(jù)光伏逆變器的功率解耦控制原理，通過(guò)針對(duì)有功、無(wú)功電流進(jìn)行定值的設(shè)定就可以對(duì)光伏逆變器的有功、無(wú)功功率輸出進(jìn)行控制。光伏逆變器調(diào)相運(yùn)行無(wú)功補(bǔ)償策略如圖4.1所示，模式一、二分別對(duì)應(yīng)光伏逆變器有功削減模式和STATCOM模式。圖4.1光伏電站補(bǔ)償策略圖圖4.1中，Igd和Igq是通過(guò)變換當(dāng)前dq坐標(biāo)軸而獲得的當(dāng)前分量。在有功功率控制中，比較了不同的有功電流參考值Idref和Igd。無(wú)功功率控制中的Vrmsl是接入點(diǎn)實(shí)時(shí)電壓的單位值（參考值220kV），Q是接入點(diǎn)的實(shí)時(shí)無(wú)功功率。直流輸電系統(tǒng)發(fā)生大容量故障情況時(shí)，受端交流系統(tǒng)電壓驟降，系統(tǒng)無(wú)功缺額較大。光伏逆變器工作在兩種不同的工作模式下，對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行不同程度的無(wú)功補(bǔ)償，使并網(wǎng)點(diǎn)電壓維持在合理范圍內(nèi)。抑制直流連續(xù)換相失敗策略造成直流輸電系統(tǒng)連續(xù)換相失敗的原因是多方面的，本文僅以電壓跌落幅值為直流連續(xù)換相失敗的主導(dǎo)影響因素，把熄弧角作為連續(xù)換相失敗的判斷依據(jù)。通過(guò)分析不同場(chǎng)景下直流系統(tǒng)的無(wú)功需求，結(jié)合換相失敗恢復(fù)過(guò)程中的電壓、熄弧角等電氣量的變化規(guī)律和特性，預(yù)測(cè)連續(xù)換相失敗場(chǎng)景的發(fā)生；然后分析并網(wǎng)點(diǎn)有功功率、無(wú)功功率和熄弧角之間的邏輯關(guān)系，以直流輸電系統(tǒng)逆變側(cè)換流母線電壓作為控制對(duì)象，利用光伏逆變器調(diào)相運(yùn)行能力對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，維持并網(wǎng)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定。圖4.2光伏抑制連續(xù)換相失敗控制策略框圖基于光伏電站調(diào)相運(yùn)行抑制直流換相失敗的流程如圖4.2所示。監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)逆變器側(cè)的熄弧角，判斷直流系統(tǒng)是否發(fā)生了換相失敗。如果系統(tǒng)出現(xiàn)換相故障，切換光伏逆變器的工作模式，以確保其具有一定的無(wú)功補(bǔ)償能力。光伏逆變器提供動(dòng)態(tài)無(wú)功功率支持，改善受端交流電網(wǎng)的電壓從而達(dá)到穩(wěn)定直流逆變器側(cè)的母線電壓的效果。當(dāng)直流電壓恢復(fù)正常時(shí)，光伏逆變器恢復(fù)正常工作，直流輸電系統(tǒng)無(wú)功需求與受端電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償平衡，以達(dá)到抑制第二次換相失敗的效果。光伏電站所包含的逆變器具備良好的調(diào)相運(yùn)行能力，對(duì)其進(jìn)行有效開(kāi)發(fā)及利用，可以隨時(shí)向電網(wǎng)提供無(wú)功功率支撐，同時(shí)，也可為減少動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的配置，降低光伏電站的建設(shè)成本。光伏逆變器無(wú)功輸出控制方法原理如圖4.3所示。圖4.3光伏逆變器的無(wú)功控制策略當(dāng)光伏并網(wǎng)接入點(diǎn)檢測(cè)到逆變器側(cè)的熄弧角已降至7°以下時(shí)，光伏逆變器切換工作模式以向電網(wǎng)輸出無(wú)功功率。該控制的無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算功能如圖4.3所示，將監(jiān)控接入點(diǎn)的實(shí)時(shí)電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓之間的差乘以壓降系數(shù)，然后比較實(shí)時(shí)無(wú)功功率。該部分構(gòu)成功率外環(huán)控制部分。比較獲得的ΔQ注入電流內(nèi)環(huán)控制鏈接。通過(guò)電流控制獲得參考電壓，經(jīng)過(guò)dq/abc轉(zhuǎn)換后獲得三相參考電壓。最后，通過(guò)PWM轉(zhuǎn)換得到光伏逆變器開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)模型，以控制逆變器的輸出功率。直流系統(tǒng)的無(wú)功特性可以利用換流器的穩(wěn)態(tài)方程進(jìn)行表示：(4-2)(4-3)式中，和分別為直流電壓和電流，和分別為有功功率和無(wú)功功率，為理想空載直流電壓，為串聯(lián)的橋數(shù)，為換流變壓器變比，為換相電抗，表示高壓側(cè)母線線電壓有效值，表示逆變側(cè)熄弧角。根據(jù)光伏逆變器的功率解耦控制原理，通過(guò)有功無(wú)功電流給定值的設(shè)定就可以控制光伏逆變器輸出的有功無(wú)功功率。光伏逆變器分別工作在兩種工作模式下，利用光伏逆變器調(diào)相運(yùn)行能力改善受端交流系統(tǒng)電壓，強(qiáng)化交流系統(tǒng)強(qiáng)度，提升動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐能力，抑制直流輸電系統(tǒng)的連續(xù)換相失敗。在換相失敗故障后的恢復(fù)過(guò)程中，換流器還需吸收大量的無(wú)功功率，因此，受端電網(wǎng)需要持續(xù)提供足夠堅(jiān)強(qiáng)的電壓支撐，而多回大容量直流將給受端交流電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)挑戰(zhàn)。多饋入直流系統(tǒng)輸送容量更大，受端系統(tǒng)具有更復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，直流側(cè)、交流側(cè)和交直流間的交互影響作用更為突出。由于多條線路落點(diǎn)于同一近區(qū)的交流電網(wǎng)，受端系統(tǒng)接納的功率更大，交直流系統(tǒng)間的相互作用將更強(qiáng)。這使得多饋入系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定問(wèn)題變得更為突出和復(fù)雜，這也是當(dāng)前我國(guó)部分地區(qū)的電網(wǎng)長(zhǎng)期存在“強(qiáng)直弱交”現(xiàn)象的癥結(jié)所在，因此系統(tǒng)面臨特高壓交流、直流以及交直流混聯(lián)等多種送出和饋入方式，如何協(xié)調(diào)上述各類無(wú)功源和直流系統(tǒng)的無(wú)功控制值得深入研究。觀察近幾年全國(guó)大電網(wǎng)的運(yùn)行情況，引起無(wú)功電壓發(fā)生大幅波動(dòng)的原因主要有：1）受端系統(tǒng)消納外來(lái)電力比重過(guò)大；2）主網(wǎng)架的電壓支持能力不足；3）負(fù)荷的峰谷差加大；4）電力供應(yīng)的緊張使得主要輸電通道輸送功率更大。對(duì)于大容量直流落點(diǎn)，尤其是多回直流落點(diǎn)系統(tǒng)，其發(fā)生電壓安全穩(wěn)定的主要原因是：交流系統(tǒng)故障導(dǎo)致的直流母線低電壓進(jìn)而引發(fā)直流系統(tǒng)閉鎖、受端系統(tǒng)負(fù)荷突然增加或者輸電通道發(fā)生故障引起的功率轉(zhuǎn)移。因此，考慮到動(dòng)態(tài)電壓的穩(wěn)定性，對(duì)大容量交直流混合區(qū)域進(jìn)行無(wú)功電壓協(xié)調(diào)優(yōu)化控制研究，解決在哪些電壓節(jié)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償、補(bǔ)償什么類型的無(wú)功設(shè)備、補(bǔ)償多少容量等問(wèn)題，是決定交直流電網(wǎng)能否安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。站在輸電方式層面，亟待結(jié)合電網(wǎng)“強(qiáng)直弱交”現(xiàn)狀，根據(jù)事故場(chǎng)景不同分別研究超/特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)中的多時(shí)間尺度無(wú)功電壓預(yù)防-緊急協(xié)調(diào)控制方法。為了分析復(fù)雜多源混聯(lián)電網(wǎng)的無(wú)功電壓?jiǎn)栴}，需要從多源無(wú)功時(shí)空分布特性、無(wú)功電壓預(yù)防控制和緊急控制三個(gè)層面，提出交直流混聯(lián)系統(tǒng)無(wú)功電壓多時(shí)間尺度控制方法。圖4.4給出了多饋入復(fù)雜系統(tǒng)無(wú)功電壓控制的整體框架。圖4.4基于光伏電站調(diào)相運(yùn)行抑制直流連續(xù)換相失敗控制方法滿足交直流大電網(wǎng)電壓穩(wěn)定評(píng)估要求的多無(wú)功源模型的建立是整個(gè)方案實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)?？紤]到換流站近區(qū)多無(wú)功源的存在，較近的電氣距離使得這些無(wú)功源參與混聯(lián)電網(wǎng)無(wú)功電壓協(xié)調(diào)的可能性增加，并需要對(duì)各類無(wú)功源的控制特性和運(yùn)行特性（包括響應(yīng)時(shí)間和補(bǔ)償容量）進(jìn)行分析。其中，火電機(jī)組及廠用電系統(tǒng)的模型可以通過(guò)不同有功、無(wú)功運(yùn)行工況采集機(jī)組運(yùn)行的參數(shù)（包括廠用電），和廠用電負(fù)載與機(jī)組實(shí)際運(yùn)行工況之間的關(guān)聯(lián)性來(lái)建立，基于建立的仿真模型，可以挖掘機(jī)組的進(jìn)相能力；光伏電站和換流站的逆變器具有相同的換流原理，因此，逆變器的動(dòng)態(tài)模型和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)可以根據(jù)工程實(shí)際數(shù)據(jù)和半控型晶閘管模型建立，其無(wú)功調(diào)節(jié)能力的強(qiáng)弱與當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、觸發(fā)角的調(diào)節(jié)范圍相關(guān)。直流輸電系統(tǒng)發(fā)生大容量故障情況時(shí)，受端交流系統(tǒng)電壓驟降，系統(tǒng)無(wú)功缺額較大。光伏逆變器工作在兩種不同的工作模式下，對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行不同程度的無(wú)功補(bǔ)償，使并網(wǎng)點(diǎn)電壓維持在合理范圍內(nèi)。算例仿真分析為了驗(yàn)證上述策略的有效性，分別基于實(shí)際電網(wǎng)和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)，在PSCAD/EMTDC仿真平臺(tái)中搭建光伏并入受端電網(wǎng)的直流輸電系統(tǒng)模型，模擬大規(guī)模光伏并入受端電網(wǎng)的情況下，直流輸電系統(tǒng)發(fā)生換相失敗故障的場(chǎng)景。在PSD-BPA仿真平臺(tái)上基于實(shí)際華東電網(wǎng)，模擬大規(guī)模光伏并入受端電網(wǎng)，以某回直流作為研究對(duì)象。利用光伏逆變器調(diào)相運(yùn)行能力，切換光伏逆變器工作模式，滿足并網(wǎng)點(diǎn)無(wú)功需求，維持交流系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，同時(shí)觀察直流輸電系統(tǒng)換相失敗恢復(fù)情況。電磁暫態(tài)仿真模型包括一個(gè)CIGREHVDC模型和一個(gè)光伏電站模型。HVDC模型采用單極500kV、1000MW直流輸電，逆變側(cè)和整流側(cè)采用12脈波的換流器，受端采用1000MW同步電機(jī)。光伏發(fā)電模型輸出電壓為220kV。在本算例中，考慮逆變側(cè)交流系統(tǒng)發(fā)生短路故障，使直流系統(tǒng)發(fā)生換相失敗。將線路交流側(cè)短路故障設(shè)置為：在第1s時(shí)添加600MW的無(wú)功負(fù)荷，持續(xù)時(shí)間0.15s。通過(guò)觀察熄弧角的大小可以判斷直流發(fā)生兩次連續(xù)換相失敗，根據(jù)換相失敗的次序可以分為首次換相失敗和后續(xù)換相失敗。由于首次換相失敗發(fā)生速度很快，系統(tǒng)來(lái)不及動(dòng)作，光伏逆變器無(wú)功補(bǔ)償主要對(duì)后續(xù)換相失敗電壓進(jìn)行支撐。仿真將分為光伏逆變器運(yùn)行在有功削減模式和STATCOM模式兩個(gè)場(chǎng)景下進(jìn)行效果對(duì)比分析。搭建好上述系統(tǒng)，并施加故障，對(duì)故障后恢復(fù)過(guò)程中的電網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行記錄，各電氣量仿真曲線如圖4.5、圖4.7黑色曲線所示。光伏電網(wǎng)接入受端電網(wǎng)，將并網(wǎng)點(diǎn)電壓饋入光伏逆變器無(wú)功外環(huán)控制環(huán)節(jié)，光伏電站輸出無(wú)功功率。交流系統(tǒng)強(qiáng)度增加，各電氣量仿真曲線如圖4.5、圖4.7中紅色曲線所示。圖4.5直流仿真曲線（模式一）圖4.6光伏輸出功率（模式一）當(dāng)光伏逆變器處于有功削減模式時(shí)，直流各電氣量和光伏輸出功率如圖4.5、圖4.6所示，光伏逆變器在直流系統(tǒng)未故障時(shí)輸出的有功功率為135MW。當(dāng)處于有功削減模式時(shí)，有功輸出削減至30MW。光伏逆變器輸出的光伏逆變器的無(wú)功補(bǔ)償對(duì)交流系統(tǒng)起到一定電壓支撐的作用。第一次換相失敗結(jié)束以后，直流輸電系統(tǒng)逆變側(cè)熄弧角跌再次落至6°，可以判斷出，在直流輸電系統(tǒng)中再次發(fā)生了換相失敗，由此可以得出，光伏逆變器處于有功削減模式時(shí)，連續(xù)換相失敗有所改善。但由于光伏逆變器輸出無(wú)功容量有限，無(wú)法抑制連續(xù)換相失敗。圖4.7直流仿真曲線（模式二）圖4.8光伏輸出功率（模式二）光伏逆變器處于STATCOM模式，利用全部容量支持并網(wǎng)點(diǎn)的電壓支撐。圖4.7、圖4.8為STATCOM模式下光伏電站輸出的有功、無(wú)功功率變化情況，以及并網(wǎng)點(diǎn)電壓的波動(dòng)情況。在STATCOM模式下，光伏電站不輸出有功功率，但需要吸收有功功率維持逆變器自身的正常工作。如圖4.7，顯示了STATCOM模式下光伏的電壓調(diào)節(jié)能力，可以有效抑制直流第二次換