故障穿越期间光伏机组直流电压动态响应机理及改进方法

现有光伏电源异常电压穿越研究多集中于故障期间的限流与无功控制，忽视了故障恢复阶段的性能要求。光伏电源在低电压或高电压穿越后，其直流母线电压恢复速度较故障发生时的上升过程更慢，影响保护动作的灵敏性与可靠性，不利于应对连续电压故障。本文从电气运行状态变化出发，分析异常电压穿越控制的必要性与原理；结合光伏阵列P-U特性与逆变器直流电压动态，揭示恢复缓慢的成因；提出一种提升直流电压恢复速度的改进方法。仿真与实验验证表明，该方法可有效增强光伏系统在多频次、长时间异常电压下的连续故障穿越能力。

目前光伏电源异常电压穿越研究主要着眼于故障期间的限流和无功控制方法,鲜有研究者关注故障恢复阶段是否满足要求.光伏电源在经历低电压或高电压故障并成功穿越后,直流母线电压恢复速度相比故障出现时的上升速度更慢,这会影响保护动作的灵敏度和可靠性,不利于应对连续电压故障.针对该问题,首先,从电气层面分析光伏电源在遇到异常电压故障时的运行状态变化过程,并基于此介绍异常电压穿越控制的必要性与工作原理;随后,根据光伏阵列的P-U曲线与逆变器直流母线电压变化原理,从两个角度对出现这一现象的原因进行分析;最后,提出一种可以有效改善直流母线电压恢复速度的方法.经过多种工况的仿真和实验验证均证明方法的有效性,可提高光伏电源在经受多频次、长时间异常电压时的连续故障穿越能力.