某光伏电站预防孤岛效应的研究

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1、某光伏电站预防孤岛效应的研究刘美（南京国电南自电网自动化有限公司211106）摘要：利用RLC交流负载检测回路、模拟纯阻性负载、感性负载以及容性负载，透过管控三相负载功率、规定放电功率、管控输入功率以及模拟不同的功率负荷，预防光伏并网中孤岛效应有着现实意义。笔者将在下文中探讨若干类防止孤岛效应的模式，为某光伏电站预防孤岛效应提出切实可行的方案。关键词：光伏电站；孤岛效应；研究；分析在电容器串联的回路中，唯有和外电路联接的两种极板要流经电流，它类极板的电荷通常是恒定的，因此被叫做孤岛效应。孤岛是与电气相关的，产生的原因是电网和主电网隔断，而该情况下主要通过光伏体系来供应电能。在全球光伏并网准

2、则化的讨论中仍然没有形成定论，由于孤岛效应会威胁作业电工的生命并且会降低供应电能的效率，因此，自动或人工再次关闭开关会导致孤岛效应中的电网在此时供应电能，从而毁掉电力设施。因此除开采取被动技术外，还要使用主动技术。一、光伏发电体系各元件简述光伏发电体系和电网相连后，逆变器就成为了保障电力体系正常、高效运转的关键设备。逆变器乂叫电源调整器，一部分并网电力体系的逆变器还装设有变压器等装置。逆变器包括控制单元，通常装设DSP芯片一一包含极大功率追踪管控、自动电压调节作用、直观监测作用、直流接地测试作用、反孤岛管控以及自动运转或停机管控等，如果装设有储能体系还能够管控蓄能电池的充电以及放电。截止到

3、现在，逆变器有电压型逆变器以及电流型逆变器两类：电压型的必须在回路中与电容并联，电流型的则必须配备大电感，配备大电感以后其动态反应速度变慢。所以，通常使用电压型逆变器。逆变器的输出管控包含电流管控以及电压管控。电压管控通常将配电系统与容量没有极值的大电压源等同，电流管控通常把配电网与电流源等同。为确保电网电压同频同相必须启用锁相环控制技术,通常光伏并网逆变器的输出要启动电流管控，透过使逆变器的输出电流的相位以及频率与电网电压的相位以及频率维持统一来进行并网操作。综上，使用电压型逆变器，其输出选择电流管控，其功能更能发挥。笔者阐述的逆变器是忽略变压器的两级构造，就是说：是前级DC/DC冋路以

4、及后级DC/AC冋路。PV体系硬件构造见下图：图1PV体系硬件构造简图DC/DC变换器的变换冋路包含降压式冋路、升压型冋路、升降压型冋路、库克型冋路。而Buck冋路输入电流较为活跃，需要配备较大的电容，否则光伏阵列的有效工作无法保证；然而，假如由于承受的负荷太大，添加的大电容在大电流充电或放电的过程中，会毁掉设施。此外，蓄能大电容一般要挑选电解电容，其体积过于庞大。DC/AC逆变电路常规运转的时候，DC/AC电路的输出电压要达到稳定，无法使用buck电路，要使用智1能Boost屯路;Boost电路需要输入电感够强才能够让电力体系平稳运转。而且，Boost电路构造简易。所以，DC/DC变换电

5、路应挑选Boost升压电路。二、基于光伏并网发电系统的孤岛效应预防笔者融合长期的经验，针对电流型光伏并网体系，研发出类主动的孤岛效应检查模式，那就是用并网输出电流的模式来检查断电的情况。电流变动检查的原理是透过微处理器的管控，对逆变器的输出电流加以周期性的改变，以完成主动破坏供需均衡的初衷。这类模式是电力变更检查孤岛效应的一类方法。此类模式的优势在于规避使用频率偏移所导致的体系波动状况，也规避了利用负载变更模式形成的成本攀升以及体系误动作等情况。其有着良好的市场前景。通过下图能够看到：上图是预防孤岛效应检测原理图。运转的时候周期性的变更并网将显示电流的幅值。这时，体系正常工作的软件与硬件将

6、不受影响，用来测出较为显著的孤岛效应的生成。依照市电检测的设计图，能够依照具体需要来设立它的检测频率，也能够设立并测出其输出电流幅值。实际操作流程是：在电网频率是50赫兹之吋，每相隔：Ls的吋间，把并网指令电流的幅值规定在常规值的一半，并保持2个周期，预防误动作产生。由于电流降低了一半，交流电压也开始降低，欠压保护回路极容易甄别出电网中断供电并阻止逆变器输出，因此能够预防孤岛效应。三、基于孤岛效应原理的预防措施从上述公式原理中能够看到：U’A>f’均能够显示电网断开后孤岛运转吋的负载电压以及频率。并网体系的频率与并网逆变器输出的无功相关，唯有变更输出的无功功率才能变

7、更系统频率。所以，能够将此类形式当成检测孤岛效应抑或排除故障的首选方案。此外，从能量原理来看：假如光伏体系与负债耗损的功率均衡的吋候，并且由RLC组成的负载的谐振频率和电网频率f同步，这个吋候并网逆变器的并网输出电流是0,并网逆变器输出功率与负载功率等同。这个吋候孤岛效应很不容易检测，或者说到了检测的死角，导致光伏发电体系以及负载构成的系统产生孤岛效应。此时，要使用被动检测法、主动检测法等等检测法做好相应检测准备。结束语