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光伏逆变器需要如何保护?

发表于:2016-03-15 08:37:13 来源:电网大管家

随着新能源行业的日渐兴起,光伏发电能源俨然已成为新能源行业的巨头,光伏电站的安全运行也成为维持电网稳定的一个重要因素,电站的站内保护像是逆变器的防孤岛保护、低电压穿越,以及站内的静止无功发生装置都成为光伏电站必不可少的配置。

低电压穿越功能是指当电网电压跌落时并网逆变器能够正常并网一段时间,“穿越”这个低电压时间(区域)直到电网恢复正常;孤岛效应保护是指当电网断电时并网逆变器应立即停止并网发电,保护时间不超过0.2秒。可以看出,孤岛效应保护与低电压穿越是相互矛盾的,两种功能不能同时并存,需要根据电站规模和要求进行选择,一般原则如下:

对于小型光伏电站,并网逆变器在电网中所占的容量较小,对电网的影响较小,在电网故障时不会对电网的稳定性产生实质性的影响,所以应具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力,即此时并网逆变器应选择孤岛效应保护功能。

对于大中型光伏电站,并网逆变器在电网中所占的容量较大,对电网的影响较大,在电网故障时不会对电网的稳定性产生实质性的影响,所以应具备一定的低电压穿越能力,即此时并网逆变器应选择低电压穿越功能。

对于目前大多数光伏并网发电系统来说,逆变器所配置的都是低电压穿越。大型和中型光伏电站的低电压耐受能力要求为了实现并网逆变器的低电压穿越功能,并网逆变器需要采用新的软件控制算法,软件控制算法需实时监测网,并判断电网是否发生电压跌落(平衡或者不平衡跌落)。当CPU发现电网发生电压跌落故障时,立即启动低电压穿越功能,控制输出电流以及输出的功率,当电网电压在一定范围以内时,逆变器进入低电压穿越阶段;当电网进入电压恢复阶段,此时并网逆变器输出无功功率起到迅速支撑起电网电压的功能。如果电网跌落是不平衡跌落,逆变器会以输出三相平衡电流为目标函数,通过软件控制算法实现在电网电压不平衡阶段,逆变器的电流是平衡的;当电网恢复正常,逆变器迅速转入正常并网状态。
 

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