电网故障种类及其特征

图9-1 并网型风电或光伏发电系统的典型结构

LVRT需求的根本来源是电网故障的频繁发生，电网故障特征与电网结构息息相关。(www.xing528.com)

光伏发电系统与风力发电系统接入电网的典型结构如图9-1所示。该结构中，发电场内的多台发电设备，如单机风电或单级光伏发电设备，通过一级或两级升压变压器并联到汇流站内。变压器T₁的高电压侧为中压配电网（一般为10kV/35kV），又称为公共连接点（Point of Common Coupling，PCC）；PCC经配电输电线与另一级升压变压器T₂相连，T₂的高电压侧接入高电压输电网（一般为110kV/220kV），T₂高电压侧通常称为并网点（Grid Connection Point，GCP）。一般，变压器T₁的低电压侧为Y联结，其中性点直接接地，其高电压侧为d联结；变压器T₂通常为d/Y联结，为实现短路保护，其低电压侧（中压侧）往往采用接地变压器提供一个虚拟中性点，高电压侧采用中性点直接接地或经低阻接地。图中，断路器（QF）用来在故障时隔离故障线路。值得注意的是，针对图9-1所示结构的并网设备，并网导则低电压故障穿越所规定的故障点往往定义在图9-1中变压器T₂的高电压侧或GCP点，由于线路和变压器阻抗的存在，故障后发电机机端感受到的低电压跌落较故障点处轻。以三相对地短路故障为例，若故障点发生在GCP，则GCP处电压为零，对应LVRT导则的零电压穿越要求。此时，变压器T₁的低电压侧或发电设备端的电压标幺值约为0.15左右。

典型的电网故障类型包括：对称故障即三相短路故障；不对称故障，包括单相对地故障、相间短路故障和两相接地故障。实际发生的故障中，绝大部分故障都是不对称故障。