深度解析光伏系统发电量低之电网因素
发布时间：2024-9-21 11:40:54
来源：古瑞瓦特
光伏系统安装之后，用户最【zuì】关心【xīn】就是发电量，因为它直接关【guān】系到用户【hù】的投【tóu】资【zī】回报【bào】。影响发【fā】电量的因素很多，组件、逆变、电缆的质量、安【ān】装朝【cháo】向方位角、倾【qīng】斜角度【dù】、灰尘、阴影遮挡、组件和逆变器配比系统【tǒng】方案【àn】、线路设【shè】计、施【shī】工、电网电压【yā】等等【děng】各种因素都有可能。本文主要讨论电网电能质量对系统的影响。
▼电网的电能质量包括：电压【yā】偏差、电流偏差频率偏差、电压波动或【huò】者【zhě】闪变【biàn】，三相不平衡，暂时或【huò】者瞬态【tài】过电压，波形畸【jī】变，电【diàn】压暂【zàn】降等等。
电【diàn】网的电【diàn】压和【hé】频率不是恒定不变的，会【huì】随【suí】着负载和潮流的变化【huà】而变化，而逆变器的输出电压跟随【suí】电【diàn】网电压【yā】。但是在电【diàn】网异常时，需要【yào】逆变器停止供电，国家能【néng】源局给出的标准。
逆变器交流输出端电压超出【chū】电网允许电【diàn】压范围时，允【yǔn】许逆【nì】变器【qì】断开向电网供电，切断时【shí】应【yīng】发出警示信号【hào】。除【chú】大功率【lǜ】逆变器外对异【yì】常【cháng】电压的响应时间【jiān】应满足表1的要【yào】求。在电【diàn】网电压恢复到允许的【de】电压范围时【shí】逆变器应能正常【cháng】启动运行。
注1:最大脱【tuō】网时间是【shì】指【zhǐ】从异常状态发生【shēng】到逆变器【qì】停止向电网供电的时间【jiān】。
注2:对于具有低电压穿越功能的逆变器，以低电压穿越功能优先。
表1
下面两种情况电网电压会偏高：一是靠近降压【yā】变压器的地方，为【wéi】了保证离变压器较【jiào】远的地【dì】方电压正【zhèng】常，考虑到线路电压损耗，一般都【dōu】会将【jiāng】变压【yā】器输出电压拉【lā】高；二是光伏发电用户侧消化不了，输送到【dào】较远的地方要提【tí】高电压，造【zào】成逆变器输出侧电压过高，引【yǐn】起逆变器保护【hù】关【guān】机。这【zhè】时【shí】候有三种方法：一是加大输出电缆线径，因为电缆越粗，阻抗越低；二是移动逆变器靠近并网点，电缆越短，阻抗越低，三是手动【dòng】调整逆变器电压范围，但【dàn】不【bú】能调得太高，超过270V有可能【néng】损坏用户其【qí】它用电【diàn】设备。
光【guāng】伏逆【nì】变器【qì】向电网输送电能【néng】，电网质量的好坏也会对逆变【biàn】器产生影响【xiǎng】。在一些机械加【jiā】工厂，有行车、电焊机、龙【lóng】门【mén】铣床等【děng】大【dà】功率设备，和一【yī】些电弧炉工厂【chǎng】，设备开启和【hé】关断之间，电能变化【huà】非常【cháng】剧烈【liè】，电网来不及调【diào】整【zhěng】，电压短时间在320-460V之【zhī】间变化，同时伴随大量的谐波，电网中存在的谐波和不平【píng】衡【héng】负序【xù】分量【liàng】将导致光伏系统输出有功【gōng】功率波动，且电网电压【yā】畸变率越高，光伏【fú】系统输【shū】出【chū】有【yǒu】功功率【lǜ】越小；也会输出电流畸变,且电网电压畸变率越高【gāo】，光【guāng】伏系统输出【chū】电流THD越大。
电力谐波分为电压谐波和电流谐波，电压谐波与基波的比值远比电流谐波与基波的要小。影响电压谐波的主要因素为负载瞬间出现的尖峰电流，因【yīn】为供电线【xiàn】路存在电阻值，电流【liú】流过时产生电压【yā】压降【jiàng】，此电阻与负载串联，导致负【fù】载电【diàn】压波形【xíng】有瞬间噪音波形【xíng】出现，形【xíng】成谐波。电流谐波则由负荷的特性产生，所有的非线性负荷都能产生谐波电流。
光伏逆【nì】变器的MPPT功能，组件的输入功率有多大【dà】，逆【nì】变器【qì】输出功率就【jiù】有多【duō】大。而逆变器输出功【gōng】率则【zé】是和电压和【hé】电流有关，当电网电【diàn】压剧烈波动时【shí】，逆【nì】变器调整能力有限【xiàn】，有可能【néng】造成【chéng】光伏逆变器经常重启，严重的情况【kuàng】还有【yǒu】造成【chéng】逆变【biàn】器内功率【lǜ】器件过【guò】压炸机，电解电容过流爆开【kāi】。
在电网质量较差的地方安装光伏系统，需要实时监控，还要【yào】增加电能质量改正的设【shè】备，如有【yǒu】源滤波器APF,静止无【wú】功发电器SVG等，并对这些设【shè】备和【hé】电网的参数进行实【shí】时监控。
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