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农村分布式光伏安装量增多时,这些问题不得不注意

发表于:2017-01-09 11:12:00    

固德威太阳能学院王五雷就多机并联谐振原因给出了分析,首先多机并网逆变器系统中,单个并网逆变器大都采用无隔离变压器的拓扑结构,且一般采用LCL滤波器,后面的L为等效电感。采用LCL滤波器的设计会使逆变器系统频带中存在谐振频率点。

其次、无隔离变压器的拓扑结构客观上又建立了多逆变器间的关联与耦合,其中各自逆变器的LCL滤波回路相互的关联以及线路上分布参数阻抗的影响,使多逆变器的输出回路构成了一个复杂的高阶电网络。这一高阶电网络的存在不仅会导致逆变器输出谐波电流放大,严重时则可能会导致多逆变器并联系统的谐振。

再者、随着并网发电系统穿透率的提升,公共连接点(points of commonconnection,PCC)阻抗的变化会使PCC处的电压对功率波动更加敏感,而PCC处的电压波动又可能导致局部逆变器并网系统的谐振,这一局部逆变器并网系统的谐振又可能进一步导致全局并网系统谐振的发生。

对于谐波的抑制,固德威也提出了自己的解决思路。王五雷表示,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。

同时,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的台数也不尽相同导致并网谐振现象具有一定的随机性。故现有技术一方面可能会影响逆变器滤波性能,另一方面也会增加系统损耗,降低系统效率,且抑制谐振技术往往以牺牲逆变器的输出特性为代价,在正常并网情况下无法保证电网的友好性。因此现有技术无法满足各类型电网的并网要求。

固德威在逆变器软件中增加了智能有源阻尼抑制算法,提供了一种既保证正常情况下的输出特性,又能保证高阻抗等谐振状态下系统的稳定性的谐振抑制方法,得以较好的解决了弱网条件下谐振的问题。该技术也成功应用在金寨等多个扶贫项目中。

其三、继电保护异常;分布式光伏提供的短路电流可以使继电保护失去选择性导致误动,或者失去灵敏性导致拒动 。

冯凯辉表示,“国网电科院此前对很多厂家的逆变器做过一些测试,不同的逆变器提供的感应电流不一样。按目前的分布式光伏电网容量,经调研分析,可以将现有配电网的保护由单项改成双项,继而满足当下分布式光伏的接入,但是随着分布式装机容量的进一步增加,继电保护还是会受到一定的影响。”

同时,冯凯辉选取了两个典型的案例给予了分析和改造方法:

案例1、北京市区分布式光伏规划

算例为北京某110kV变,共16条10kV出线,平均负荷23MW,最大负荷40MW,8个光伏并网点:

?总网损随光伏装机容量增大呈现先降后升的趋势;

?光伏30MW时总网损最小,比未接光伏时网损减小了12% 。

分布式光伏发电的接入增大了母线电压波动幅度,虽未越限,但增加了配电网电压调节难度;需采取措施控制母线电压波动幅度,如利用光伏逆变器的无功-电压调节能力。

光伏发电接入前后母线电压偏差幅度情况

接入之后增加了电网波动的幅度,没有越线,但是增加了调频的难度。所以采取的改进措施就是利用光伏逆变器自身的无功电压调解能力,来控制电压的波动幅度。为此,电科院还专门研发了能够协调控制多台逆变器的就地协调控制器。

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责任编辑:solar_robot
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