当前位置:首页 > 光伏资讯 > 产业 » 光伏逆变器 » 逆变器最新新闻 > 正文

超越国标:华为SUN2000出色解决谐波问题

来源:索比太阳能光伏网发布时间:2014-04-28 12:06:44

 一.谐波的来源和危害


谐波 (harmonic wave),是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅立叶分解,其余大于基波频率的电流产生的电量。谐波在电能的产生、传输与消费环节都有可能产生,主要来源于电网中非线性的设备与日益增多的电力电子装置。谐波电流的危害在于会在电网短路阻抗上产生谐波电压降,从而影响电压波形(用户端电压=无穷大电网稳定电压-谐波电压降)。谐波电流绝对值(逆变器通常用额定负载下的谐波电流百分比进行定义)越大,对电网电压的失真影响越大。谐波电流的相对值(谐波电流与当前负载电流的百分比)没有任何物理意义。

中国和国外关于并网逆变器的标准(鉴衡金太阳标准、IEEE1547、IEC61000-3-12、VDE0126)和并网光伏电站的标准(GB/T 19964-2012、GB 14549、GB 24337、VDE4105、BDEW)均只对逆变器或光伏电站的谐波电流绝对值进行要求。对于逆变器不同负载率下的谐波电流,仅要求绝对值不大于满载下的谐波电流绝对值。比如:

中国金太阳标准中规定了逆变器额定功率运行时,注入电网中的谐波电流THDi不超过5%;同时,在30%,50%,70%负载点处的谐波电流不超过额定功率运行时的值。需要注意的是,这里规定的是轻载谐波电流总量(也就是绝对值)不超过额定功率运行时的值,主要的原因是对于电网而言,需要控制的是谐波电流的总量,逆变器轻载工作时虽然谐波电流相对值很大,但总量很小,不会对电网造成影响。

二.组串式逆变器输出电流谐波控制分析

逆变器输出电流谐波水平主要和以下几个因素有关:

(1)输出电压波形质量:逆变器的控制算法中输出电压为正弦波,当经过逆变器调制输出PWM波有畸变时,将影响逆变器的输出谐波与控制效果。 提高开关频率与输出PWM电平数有助于降低PWM波形的畸变率,高开关频率三电平的组串式逆变器比低开关频率两电平的集中式逆变器更有优势。


                  两电平原理示意图                                三电平原理示意图


(2)软件控制带宽:逆变器的开关频率越高,控制带宽越宽,对于宽范围的电流谐波抑制更充分,为保证稳定性,逆变器的控制带宽通常取开关频率的1/10左右。组串式逆变器的开关频率(16kHz左右)远高于集中式逆变器(两电平逆变器为3kHz,三电平可以做到9kHz左右),控制带宽更宽,对于低次谐波的控制能力更强。

(3)并网滤波器性能:控制带宽以外输出电流高频成分,需要依赖滤波器来滤除,组串式逆变器一般采用LCL型滤波器,具有高频谐波衰减能力强、受并网阻抗影响小的优点。而国内某些集中式逆变器厂家为降低成本,采用LC滤波,谐波性能会受到一定的影响。

(4)并机谐波抵消能力:1个方阵多台组串式逆变器距离升压变压器距离不一样,线路阻抗会有差异。线路阻抗会等效改变并网LCL滤波器中L2的电感,不同的滤波器参数会改变谐波的相位。当多台组串式逆变器并联工作时,谐波成分将会由于相位的差异而部分相互低消,降低系统整体的谐波值。 除了无源被动式谐波抵消功能,华为还开发了有源主动谐波抵消技术,可以通过主动控制进一步降低谐波水平,更智能的适应电网。

三. SUN2000 组串式逆变器谐波实测结果

谐波电流绝对值与负载率关系不大,以华为SUN2000为例,负载率100%和10%时,谐波电流绝对值差别不大,因此谐波电流相对值与负载率近似成反比。任何逆变器,在特定轻载时,谐波电流相对值均会超过30%。SUN2000在标准电压源(THDuU小于1%)情况下测试THD非常小,完全满足额定输出THDu小于5%的要求。轻载时候由于输出电流小,谐波的相对值会变大,但谐波的总量很小。如果负载小于10%,由于电流采样误差和软件控制精度等原因,THDi相对值是会变得更大,但谐波总量并不会增加,对于电网而言没有影响。

为检验SUN2000在实际并网中的谐波性能,我们对SUN2000进行了单台THD测试(金太阳测试认证)和1MW系统多台并网测试。

对于采用组串式逆变器的大型电站来说,设计上一般1~2MW组成一个并网单元,通过隔离变压器并网。隔离变压器将在MW单元之间起到良好的解耦作用,确保MW单元之间不会相会影响,该机制在多个采用集中式大机的大型地面电站均得到验证。因此这次实际并网测试选在1MW系统进行,地点选在格尔木电站。

试验测量点选定在逆变器与电网连接的电网侧,试验在逆变器输出为额定功率时进行,用电能质量分析仪测量出电流谐波总畸变率和各次谐波电流含有率。同时测量30%、50%、70%负载点处的各次电流谐波值。

测试结果如下:


 并网谐波测试结果表明:
  • SUN2000单机在标准电压源(THDu<1%)情况下,测试THD绝对值非常小,远低于额定输出THDi小于5%的要求,优于业内并网标准。
  • 格尔木现场SUN2000 1MW方阵测试THDi值,在20%负载以上,尽管电压谐波达到2.4%,电流谐波均小于5%,50%以上的负载时谐波电流甚至小于3%,仍旧优于额定输出THDi小于5%的标准要求。
  • 轻载时由于输出电流小,谐波的相对值会变大,但谐波的总量很小。极端轻载情况下,当输出电流接近0时,很小的电流谐波都会导致谐波的相对值接近无穷大,此时评估谐波的相对值没有意义,因此所有的国内和国际标准都只规定了谐波的绝对值要求,对于轻载下的谐波相对值没有要求。

华为SUN2000逆变器具备输出电压畸变率低、控制带宽高、良好的LCL滤波性能、被动与主动谐波抵消等先进技术。并机实测结果表明,SUN2000逆变器具有优越并网谐波抑制水平。对比格尔木现场光伏电站测量的谐波数据,考虑到当地电网的波形质量(~2.5%电压波形畸变),可以认为多台SUN2000组成的电站和单台逆变器的谐波电流相当。实验表明没有多台小机并联引起电网谐振的问题。实际上,随着并网逆变器数量的增多,由于逆变器间的谐波抵消作用,THDi值反而会更小。

华为不仅在逆变器本体上具有先进的技术,在多机并联大系统组网技术上也做了大量深入的研究和实践,完全有能力保障多机并联系统的可靠性。华为采用电网系统专业的分析软件DIgSILENT进行并机系统的建模,并且在实践中检验应用。从系统与逆变器两方面去解决多机并联稳定性问题,确保采用华为组串式逆变器的电站不但具有更好的经济收益,并能更可靠的长期稳定运行,为客户带来最大的收益。


图为格尔木电站采用华为组串式逆变器

特别声明:
凡本网注明来源: "索比光伏网或索比咨询"的所有作品,均为本网站www.solarbe.com合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。

经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明来源: "索比光伏网或索比咨询"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
推荐新闻
光伏+汽车零部件丨携手华为,合力推进低碳“造车”

光伏+汽车零部件丨携手华为,合力推进低碳“造车”

近日,大连天鸿汽车转向泵有限公司(下称“天鸿汽车”)与华为智能光伏携手,共同打造的500kW屋顶分布式光伏项目在辽宁省大连市顺利落地,并步入并网试运营阶段,该项目成为当地工商业光伏领域的又一标志性项目。

华为屋顶分布式光伏项目
2025-01-03
华为超充亮相空中草原那拉提哈茵赛滑雪度假区,助力新疆冰雪文旅发展

华为超充亮相空中草原那拉提哈茵赛滑雪度假区,助力新疆冰雪文旅发展

12月29日,伊犁州那拉提2025·“雪恋那拉提”冰雪文化旅游系列活动暨首届“风雪之王”风筝滑雪公开赛在空中草原那拉提天牧台成功举办开幕式。活动现场,华为超充及鸿蒙智行车型惊艳亮相,顺顺充那拉提度假酒店全液冷超充站(华为超充技术支持)正式投运,该场站的上线将有效缓解景区新能源车主充电焦虑,助力绿色出行,全面助力“冬游新疆”、“旅游兴疆”。

华为数字能源
2024-12-30
华为张成英提出分布式光伏三大演进方向:技术形态综合化、商业模式多样化、参与主体灵活化

华为张成英提出分布式光伏三大演进方向:技术形态综合化、商业模式多样化、参与主体灵活化

近期多项重要政策的出台将分布式光伏推向了至关重要的拐点阶段。华为数字能源中国区工商业光储解决方案总监张成英在第6届“碳索企业家”跨年分享会上表示,面对这一历史性的机遇,光储协同或许正是未来的技术方向。

华为分布式光伏2024企业家跨年分享会
2024-12-30
实力认可丨华为数字能源获评2024年度最具影响力光伏逆变器企业奖

实力认可丨华为数字能源获评2024年度最具影响力光伏逆变器企业奖

分享·传承·共进2024年12月26日,由碳索·光伏、索比·光伏主办的第六届“碳索”企业家跨年分享会暨2024年度第十二届“光能杯”光伏行业颁奖盛典在苏州如期举行。本届“光能杯”共有300余家光伏企业参与报名评选,

华为数字能源2024光能杯
2024-12-26
全国首批!上能电气光伏逆变器成功通过新国标项目现场实测

全国首批!上能电气光伏逆变器成功通过新国标项目现场实测

近日,上能电气护航广西覃塘区多能互补新能源发电项目北1区电站顺利并网。值得一提的是,本次使用的上能电气光伏逆变器在项目现场第三方专业检测机构的权威验证下,顺利通过GB/T 19964-2024新国标测试,以卓越电能质量优化技术,守护电网稳定与安全。

上能电气光伏逆变器
2024-12-12
翌创发布新产品ET6002 产品族,Pin2Pin兼容TI C2000

翌创发布新产品ET6002 产品族,Pin2Pin兼容TI C2000

12月7日,第十五届亚洲电源技术发展论坛在深圳开幕。作为论坛的亮点之一,翌创微电子联席CEO丁京柱博士受邀出席,并发表了题为“数字能源主控芯片ET6000 MCU/DSP及车载充电机(OBC)方案设计”的主题演讲。论坛期间,丁京柱正式发布了公司最新研发的ET6000系列MCU/DSP新成员——ET6002产品族,标志着国产能源主控芯片进一步丰富在光储充领域应用支持。

翌创微电子光伏逆变器
2024-12-10
全球首张!阳光电源微逆获颁VDE EMC认证证书

全球首张!阳光电源微逆获颁VDE EMC认证证书

近日,阳光电源微型逆变器在德国VDE实验室一次性通过EMC性能所有测试项,获颁全球首张VDE EMC认证证书,标志着阳光电源微逆的EMC性能达到全球领先水平,在复杂电磁环境中能够“免疫”干扰,确保稳定、高效运行,同时不会干扰其他电子设备。

阳光电源微型逆变器
2024-12-10
特变电工新能源连续入选彭博全球一级光伏逆变器制造商榜单

特变电工新能源连续入选彭博全球一级光伏逆变器制造商榜单

近日,全球知名研究机构彭博新能源财经(BloombergNEF)公布了2024年第四季度全球一级光伏逆变器制造商榜单(Tier 1),凭借技术创新实力、优异产品性能等优势,特变电工新能源(以下简称新能源)连续入选该榜单,实力获得认可。

特变电工光伏逆变器
2024-12-07
3.5亿度绿电!见证上能电气320kW组串式逆变器的硬实力

3.5亿度绿电!见证上能电气320kW组串式逆变器的硬实力

宁夏同心县109.12MW绿电替代光伏复合示范项目已实现全容量并网,上能电气为宁夏地区能源结构转型注入全新活力。

上能电气光伏复合示范项目组串式逆变器
2024-12-04
光伏图鉴|深度解读上能电气320kW组串式逆变器

光伏图鉴|深度解读上能电气320kW组串式逆变器

上能电气320kW组串式逆变器紧跟国际市场需求致力于服务全球各地的绿色能源项目成为国际光伏市场的热门选择!

上能电气绿色能源组串式逆变器
2024-07-31
中建材、特变等企业中标三峡8GW组串式逆变器集采订单

中建材、特变等企业中标三峡8GW组串式逆变器集采订单

4月24日,三峡集团2024年光伏逆变器框架集中采购(第一批次)中标结果公布(招标编号:T241100110132):中标企业有3家,分别来自于中建材信云智联科技有限公司、特变电工新疆新能源股份有限公司、深圳市禾望科技有限公

三峡集团组串式逆变器光伏招标
2024-04-25
开局爆卖8w台!华为“六边形战士”150K成功突围

开局爆卖8w台!华为“六边形战士”150K成功突围

2月底,中国区智能光伏春季订货会上,华为逆变器新品150K迅速出圈成功卖出8万台,成为本次订货会中最大看点。上市仅半年多的华为旗舰逆变器表现确实亮眼。

华为智能光伏组串式逆变器
2024-03-18
返回索比光伏网首页 回到超越国标:华为SUN2000出色解决谐波问题上方
关闭
关闭