并網(wǎng)光伏電站檢測結(jié)果的不確定度分析

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(1.國網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院，青海 西寧 810000；2.國網(wǎng)青海省電力公司檢修公司，青海 西寧 810000；3.國網(wǎng)青海省電力公司，青海 西寧 810000)

1 檢測方法

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW617-2011《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》和Q/GDW618-2011《光伏電站接入電網(wǎng)測試規(guī)程》的規(guī)定，利用并網(wǎng)光伏電站移動檢測平臺、Fluke435電能質(zhì)量分析儀對光伏電站并網(wǎng)性能進(jìn)行檢測，對一臺逆變器，在環(huán)境溫度-5℃～40℃，相對濕度≤80%的條件下，低電壓穿越電壓從35kV跌落至80%、頻率從50Hz擾動至49Hz。

2 數(shù)學(xué)模型

測量結(jié)果由儀器讀數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)值比較得出：

(1)

Δuh=uh-uhN

(2)

式中：d為儀器側(cè)準(zhǔn)確度;uh為第N次電壓實(shí)際測試值;uhN為第N次電壓給定值。

d為第N次電壓測量值相對基波的誤差，Δuh為某一次電壓的測量不確定度。

3 不確定度來源分析

測量不確定度來源較多，一般包括：測量設(shè)備、測量環(huán)境、測量人員與測量方法。本文測量的不確定度來源包括：

(1) 由并網(wǎng)光伏電站移動檢測平臺測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uAv、uAHZ，采用A類方法評定；

(2)由電能質(zhì)量分析儀自身準(zhǔn)確度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uBv1、uBHZ1，采用B類方法評定；

(3)由被檢測設(shè)備準(zhǔn)確度等級引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定分量uBv2、uBHZ2，采用B類方法評定。

4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

(1)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uAv、uAHZ進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)10次，低電壓穿越電壓從35kV跌落至80%、頻率從50Hz擾動至49Hz，電能質(zhì)量分析儀示值如表1、表2所示。

表1 低電壓穿越電壓跌落重復(fù)性測試結(jié)果

表2 頻率擾動重復(fù)性測試結(jié)果

通過貝塞爾公式計算出標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uAv、uAHZ為：

(3)

(4)

(2)由電能質(zhì)量分析儀準(zhǔn)確度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uBv1、uBHZ1。

(5)

②Fluke435電能質(zhì)量分析儀的頻率幅值測試的值引入由儀器自身編號為DA15Z-AK1169的校準(zhǔn)報告證書中不確定度為:uBHZ1=0.001Hz。

(3)由逆變器準(zhǔn)確度等級引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定分量uBv2、uBHZ2。

(6)

(7)

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

標(biāo)準(zhǔn)不確定度各分量是互不相關(guān)的，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度采用方和根方法，則電壓、頻率的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uCv、uCHZ為：

(8)

(9)

5 擴(kuò)展不確定度評定及最佳估計值

被檢儀器(逆變器)電壓最佳估計值通常取算術(shù)平均數(shù)，最佳估計值為：16421.44V，被檢儀器頻率最佳估計值為：48.974Hz。

表3 逆變器低電壓穿越和頻率擾動不確定度匯總表

電壓、頻率擴(kuò)展不確定度為：

UHZ=k×0.0095=0.019;k=2

(10)

Uu=k×0.0957=0.019;k=2

(11)

6 檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證

若用兩臺檢測儀器分別測量得到的結(jié)果分別為y1和y2，兩臺檢測儀器的擴(kuò)展不確定度分別為U1和U2則應(yīng)滿足

(12)

分別用Fluke435與Fluke1760完成低電壓穿越電壓跌落實(shí)驗(yàn)，測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較：對光伏電站并網(wǎng)性能進(jìn)行檢測，對一臺逆變器，在環(huán)境溫度-5℃～40℃，相對濕度≤80%的條件下，低電壓穿越電壓從35kV跌落至80%、頻率從50Hz擾動至49Hz的運(yùn)行情況進(jìn)行測試，測試過程中用兩套設(shè)備同時監(jiān)測低電壓穿越對裝置的電壓波動情況，所得數(shù)據(jù)見表4、表5。

表4 低電壓穿越電壓跌落測試不確定度驗(yàn)證

表5 頻率擾動測試不確定度驗(yàn)證

7 結(jié)論

電能質(zhì)量分析儀電壓、頻率檢測的結(jié)果最佳估計值為：16421.44V，48.974Hz。其擴(kuò)展不確定度為：Uu=0.191；k=2、UHZ=0.019；k=2 。

比對證明低電壓穿越電壓跌落測試數(shù)據(jù)的絕對差值小于0.086%， 頻率擾動測試絕對差值小于0.0014，裝置測量不確定度的評定是合理有效的。