光伏发电系统谐波监测与评估研究.pdf

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1、第５期总第２６３期农业科技与装备Ｎo．５ＴotａlＮo．２６３２０１６年５月ＡｇｒｉｃｕltｕｒａlＳｃｉｅnｃｅ＆ＴｅｃhnoloｇyａnｄＥｑｕｉｐｍｅntMａy．２０１６光伏发电系统谐波监测与评估研究１２１１１李琳，董文静，朱希龙，刘运好，李科翰（１．沈阳农业大学信息与电气工程学院，沈阳１００８６６；２．国网辽宁省电力有限公司沈阳市沈北新区供电分公司，沈阳１１０１２１）摘要：选取沈阳农业大学4０kW光伏发电系统谐波监测作为研究对象，应用福禄克4３５监测仪器对光伏发电系统进行为期一周的数据采集。根据分布

2、式光伏电站接入电网时的电能质量要求，对光伏发电谐波水平进行评估，对比谐波评估结果判断是否符合国家标准。计算结果表明，该光伏系统接入点电压谐波畸变率及电流值均未超限，符合电能质量要求。关键词：谐波监测；光伏发电系统；福禄克4３５；畸变率；电流值中图分类号：TM６１５文献标识码：Ａ文章编号：１６７4-１１６１（２０１６）０５-００３８-０３光伏发电系统将清洁的、丰富的、可再生的太阳组建类型是普通多晶组件和双玻组件，安装方式为屋能转化为电能，对缓解全球能源危机、保护生态环境顶固定式，其中２０kW通过三相并网逆变器

3、并网运等具有重要意义。光伏发电不仅节能减排、安全可靠，行；１０kW通过双向逆变器和８００Ａh双向胶体蓄电而且故障率低、寿命长，近年来得到蓬勃发展。典型的池储能系统组成微网系统，组件发出的电能优先存储太阳能光伏发电系统由光伏电池组件、并网逆变器、在蓄电池中，富余电量并入电网；１０kW双玻组件接配电箱、计量装置及上网配电系统组成，逆变器等非微型逆变系统。选取其中２０kW三相逆变器并网组线性部件易产生谐波污染电网，因此有必要对光伏发件为监测对象，监测点选取并网前公共连接点ＰＣＣ电系统谐波等电能质量进行监测与评估，

4、为光伏系统处，如图１所示。谐波测试装置需满足《ＧＢ１９８８６２-谐波控制与治理提供理论依据。以沈阳农业大学4０２００５电能质量监测设备通用要求》《光伏站接入电网kW光伏示范系统为研究对象，设计光伏系统谐波监测试规程》（Ｑ／ＧDW６１８-２０１１），并符合IＥＣ６１０００-4-测方案，并对监测数据进行分析，依据国家电能质量３０Ａ级测试精度要求，选取福禄克Ｆ4３５电能质量分相关标准对发电系统谐波水平进行评估。析仪进行测试，仪器的采样率为１０.２4kＨz，分析谐波１光伏系统谐波监测方案次数５０次。沈阳农业大学光伏

5、示范发电系统装机峰值容量监测时间为２０１６年4月２—８日，为期一周，满为4０kW，部分容量接入０.３８kＶ电网。采用的光伏足测试一个完整周期要求。测试采用连续测试方式。图１光伏发电系统结构与测试点Ｆiｇｕre1SｃheｍａｔiｃdiａｇrａｍoｆｓｔrｕｃｔｕreａndｔeｓｔpoinｔｓoｆＰＰGS２电网谐波评估依据与指标计算收稿日期：２０１６-０4-１８基金项目：辽宁省高等院校大学生创新训练项目（北方光伏发光伏电站接入电网后，公共连接点的谐波电压应电系统电能质量监测与评估）满足ＧＢ／T１4５4９-９３《

6、电能质量公用电网谐波》规定，作者简介：李琳（１９９５—），女，从事电子信息工程方面的研畸变率计算公式为：究。２０１６年第５期李琳等：光伏发电系统谐波监测与评估研究３９Ｕ２＋Ｕ２＋…Ｕ２３测试数据分析ＴＨＤｕ＝√２３ｎ×１００％（１）Ｕ１光伏发电系统并网后谐波是否合格，由接入点的畸变率计算结果见表１。短路容量、光伏系统装机容量及逆变器注入谐波电流表１公用电网谐波电压限值大小决定，依据测试仪器Ｆluke4３５采集数据导入Tａｂle1Hａrｍoniｃｖolｔａｇeliｍiｔinｇｖａlｕeoｆpｕｂliｃpoｗe

7、rMatlab平台进行分析，对照上面计算的谐波电压、电ｇrid流允许限值对谐波水平进行评估。各次谐波电压含有率／％电网标称电压总畸监测的非零三相电压谐波畸变率和电流谐波数电压／kＶ变率／％奇次偶次据如表３和图２所示。０.３８５.０4.０２.０表３电压谐波畸变率Tａｂle３Therａｔeoｆｖolｔａｇehａrｍoniｃdiｓｔorｔion光伏电站接入电网后，在标称电压为０.３８kＶ、基谐波畸变率／％谐波畸变率％准短路容量为１０MＶＡ条件下，公共连接点处的总谐次数ＡＢＢＣＣＡ次数ＡＢＢＣＣＡ波电流分量（方均根

8、）应满足ＧＢ／T１4５4９-９３《电能质１１００１００１００１３０.２００.２３０.２２２０.０３０.０３０.０３１５０.０１０.０６０.０６量公用电网谐波》规定，不超过表２中规定的允许值。３０.１７０.１１０.０６１７０.１７０.１３０.１６其中，光伏电站向电网注入的谐波电流允许值，按此4０.０１０.０１０.０１１９０.２２０.２５０.３4光伏电站安装容量与其公共连接点的供电设备容量５０.44０.4７０.５１２