小固谈芯-浅谈逆变器对电网的影响

《小固谈芯-浅谈逆变器对电网的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、.小固谈芯-浅谈逆变器对电网的影响1.前言国内分布式市场经过两三年的快速发展，从装机容量、应用形式、技术发展等方面取得了令世界瞩目的成绩，从设备层面观察，全球主流的硅片、组件、逆变器、支架、线缆等全产业链上，中国厂家占据相当的份额。快速提高的成绩背后同样隐藏着需要光伏人思考的问题，例如全球政策对产业影响、快速扩大的产能可能导致的供需不平衡、穿透率提高后导致光伏电无法消纳、光伏电站调度及信息安

2、全防护等，作为逆变器供应商，小固也在思考快速发展的背后，作为光伏系统核心的逆变器可能存在哪些风险。首先想要和大家分享讨论的是光伏系统对电网的影响，而这个大的命题下，突

3、出的问题便是谐波问题。2.讨论背景分布式光伏发电项目用于扶贫已经被广泛接受，弱电网主要为早期建设并且没有经过改造的电网，主要电气表征为阻抗高、框架弱、抵抗冲击电流的能力低。光伏电站在弱电网环境下运行，需要逆变器对高阻抗电网有较强的适应能力，并且不会因为逆变器并联导致谐振现象，从而故障扩大。小固将简单介绍弱电网与谐振的概念及危害，并简单分析不同逆变器在高阻抗条件下的应用表现。3.弱电网、谐振的概念1）弱电网一般大电网可以视为理想电压源，输出阻抗可以视为零，弱电网则不可以，电网阻抗不可忽略，等效模型如下：其中Ug’为理想电网电压；Ug为弱电网电压；Ig为并网电

4、流。...2）谐振在电力系统中，谐振的含义就是两个或者两个以上的电信号在周期性变化上的吻合，这里的电信号是指电压和电流的周期性变化。当发生串联谐振时，如果外加给谐振支路一个任意小的电压，理论上支路上都将有无穷大的电流；并联谐振时，从外电路流入并联谐振回路一个任意小的电流，理论上都将引起回路两端无穷大的电压。这两种情况，在电力系统中往往是要努力避免的。4.弱网高阻抗谐振的危害1）抬高逆变器并网端电压，导致逆变器报电网电压过高而脱网。当电网阻抗Rg与Lg很大时，逆变器输出电流Iac会在Rg与Lg上产生很大的压降，会造成逆变器并网端电压快速上升，导致逆变器报电网

5、电压过高而脱网。...图1：电压超限引起脱网的现场测试波形2）谐振会导致逆变器过流脱网弱网条件下的单机高阻抗谐振或者多机并联谐振会引起逆变器输出电流震荡，电感异常声响；输出特性变差，严重的会导致逆变器过流脱网。下图是现场测试波形：图2：谐振较弱时输出波形...图3：谐振较强时输出波形（逆变器终究脱网）5．不同逆变器的具体应用表现国内主流逆变器厂家在高阻抗电网下的应用都积累了一些经验，分别采取了不同的算法和控制机制，但同时有部分厂家的逆变器在现场应用及模拟环境中无法正常使用。以下为某一厂家逆变器在弱网环境下的实际表现：测试方法：光伏逆变器输出额定电压，额定频

6、率，带满载，分别确认在PV电压高，额定PV电压以及PV电压低三种情况下的逆变器带高阻抗状况。输出电感从低到高进行测试，要求逆变器可以满载带2mH测试数据：接线图如下所示图4测试示意设置PV曲线电压点为很大MPPT电压或者0.8倍PV很大开路电压，输出接市电，输出接入的电感由小到大进行测试，直到逆变器报错或重连，记录相关现象和结果分别在PV额定电压和PV电压低的情况下重复step2的测试，记录相关结果...测试结果：测试波形：1、PV低电压260V（Voc=320V，Vmp=250V，Isc=27.1A，Imp=24A）0.5mH1.0mH...1.5mH2

7、.0mH图5不同测试条件，未加高阻抗算法第三方逆变器的测试波形2、PV额定电压380V（Voc=486V，Vmp=380V，Isc=17.8A，Imp=15.8A）0.5mH...1.0mH1.5mH2.0mH...图6不同测试条件，未加高阻抗算法第三方逆变器的测试波形3、PV高电压415V（Voc=531V，Vmp=415V，Isc=16.3A,Imp=14.5A）0.5mH1.0mH1.5mH...2.0mH图7不同测试条件，未加高阻抗算法第三方逆变器的测试波形光伏逆变器输出额定电压，额定频率，带满载，分别确认在PV电压高，额定PV电压以及PV电压低三

8、种情况下的逆变器带高阻抗状况。输出电感从低到高进行测试，要求逆变器可以满载带2mH。如上图所示：红色PV输入电流，黄色AC输出电流可以看出在任何输入电压条件下，输出接入任意感量的高阻抗线圈后，没有高阻抗兼容算法的逆变器输出电流都会发生震荡，电流忽大忽小，导致输出功率不稳定，严重时会发生过流，造成逆变器停机，多次过流后容易损坏逆变器，出现炸机现象。同时电流震荡会严重影响电网质量，可能对用户家用电器造成不良影响。...5.谐振抑制方法现在解决谐振的办法有无源阻尼法、APF等，它们能暂时抑制谐振问题，但是其增加了成本，并且以牺牲系统效率，损失发电量为代价。再者，

9、考虑到电网阻抗的多变性，所处电网的容量不同，各个系统并网逆变器运行