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随着并网投运的光伏电站逐渐增多,光伏系统的整体建模工作与并网特性分析就显得尤为重要。随着光伏电站并网的数量增多,投入系统容量也在逐步上升,其对继电保护的影响不容忽视。同时,由于逆变器控制策略因生产厂家不同而有所差异,导致光伏电站的等值模型建立存在困难。本文基于LVRT控制策略的光伏电源等效数学模型,推导了甘州区南滩50MW光伏站的系统联络线路和汇集线路在各种了故障类型下的故障计算模型,并根据计算结果对该典型光伏站配置相应的继电保护,为其他容量的光伏电站的故障计算和保护配置奠定基础。 本文介绍了南滩50MW光伏站并网的网络结构,并对110kV升压变中性点接地电阻的选择进行讨论分析,综合考虑多方面影响因素,计算得出南滩50MW容量光伏站的中性点接地电阻取值范围为Rg∈[20,120]Ω。 基于LVRT控制策略的光伏电源等效数学模型,推导了南滩50MW光伏站的站外联络线路故障和站内汇集线路故障的计算模型,针对两种故障情况下各种短路故障进行分析,给出故障计算的方法。对南滩光伏电站的站外联络线路发生单相、两相短路接地故障进行仿真,结果表明:当接地电阻较大时,单相短路接地故障点零序电流大约为两相接地短路故障点零序电流的两倍;对比光伏电源输出电流的幅值|(I)S|,发现两相接地较单相接地故障时要高;两种故障类型下,系统联络线路故障相电流都会随故障位置从线路首端往末端移动逐渐减小。同时,确定影响中性点接地电阻取值和短路计算结果的因素主要有:①不同的光伏电站容量;②不同的变压器接线方式;③不同系统阻抗;④升压变35kV侧装设容性无功补偿设备。 基于LVRT控制策略的光伏电源等效数学模型,针对电阻接地并网光伏电站的故障特性,提出了一种适用于该类系统的零序电流工程实用算法,该计算方法的主要特点是既考虑了光伏逆变器的LVRT控制策略,又可以满足工程应用简单直接的要求。针对系统联络线路和汇集线路故障的故障计算结果,提出适用于甘州区南滩50MW光伏站的继电保护有:相间电流保护、零序保护、电压闭锁电流保护以及方向电流电压保护等,并给出对应保护的整定计算过程和结果,并对各类型保护进行评价。完成了南滩50MW光伏站的各类型的继电保护整定,为保证南滩光伏站的安全稳定运行奠定了基础。本文针对甘州区南滩50MW光伏站给出的故障计算模型、故障计算方法和保护整定方案,同样适用于其他容量的光伏电站,对同类型接线的光伏站的故障计算和保护整定具有普遍的指导意义。