智能逆变器的发展趋势与IEEE 1547标准的修订

以后，先进的太阳能逆变器会成为最大的分布式能源信息交换与控制点之一。美国加州目前已要求所有新建的太阳能项目逆变器至少要具备早期的“智能”功能，而下一阶段则要求逆变器具有“实时信息交换”与“主动控制”的功能。

如何使用智能逆变器，仍有许多未解决的问题。

经过多年的试验，多个工作组长时间的开发，太阳能智能逆变器终于开始投放市场，尽管现在对它们安装后将做什么仍不是很清楚。

去年，加州的公用事业公司要求所有新太阳能项目安装具有“第一阶段”功能的先进逆变器。本月晚些时候，开始需要“无功功率优先”的逆变器。到2019年2月，将开始要求逆变器能够具备“第二阶段”描述的信息交换能力，以及一些更先进的“第三阶段”功能。

每一个阶段，智能逆变器的定位都不一样。第一阶段主要是预防性的，目的是解决在以太阳能为主的德国和夏威夷运行的逆变器升级所带来的高昂花费。

IEEE 1547标准规定了连网的分布式电源保持安全状态必须采取的措施，比如在电网崩溃时离网，或者避免本地变压器或电路过载。该标准目前正在美国引发讨论。

旧版本的标准对于比较常见的电压漂移过程中跳闸有很多限制要求。

第一阶段执行IEEE 1547标准要去除上述障碍，他们需要稳定、连接、并能够支撑电网。南加州爱迪生公司工程经理Salas说道。这应该会增加电路的承载能力。

此外，旧版的IEEE 1547也没有对逆变器怎样利用下面这些更有弹性的功能提供准则：引入或吸收无功功率减少电压波动的能力，包括由光伏发电本身引起的波动。新版标准放开了这些，将允许主动应用无功功率去增加承载能力。

当公用事业单位从中看到机会的同时，也就给太阳能行业带来了威胁。因为得到的每一个单位的无功功率都是以太阳能逆变器实际的输出功率降低为代价。而且几乎是每一个安装在那里的太阳能装置都受到了影响。

“如果你的任务是去做那些有损你卖电量的事情，那么你的收入就会减少。而且许多的太阳能系统都是第三方所有，如Sunruns、特斯拉，他们都有合同，有履约保证金，他们都想要去融资。如果未来存在缩减收入的不确定性，那么就很难去做这件事”。加州奥克兰GridLab的执行董事里克表达了他的观点。

GTM的分析师认为，“当我们在零售端开发市场时，如果网格边缘 Volt-VAR 控制能够得到补偿，而这种补偿又能够返回给客户，那么客户才会更愿意公用事业单位去控制他们的智能逆变器或允许一些自动化操作，这就是目前存在的瓶颈。首先，我们需要对此达成一致意见。”

智能逆变器下一阶段的功能应该是能够与公用事业单位建立信息交互。公用事业单位要能够使用他们去监测关键的DER(分布式电源)数据，在紧急情况下要能够发出“断开”或者“重新连接”的指令，以及能够积极协调其它的设备和系统。

最后一个领域就是Salas所看到的能将大量的智能太阳能逆变器推向市场的最好机会。“如果你想要最大限度的利用DERs(分布式电源)以及他们能做什么，电网给出信息，然后DERs(分布式电源)提供操作以及容量信息给公用事业单位。”

加州已要求逆变器制造商将最新版的IEEE 1547标准应用到现有的控制系统中。逆变器制造商Enphase利用其在夏威夷为电网提供服务的机会，寻求向已经安装了大量设备的公用事业公司提供数据。虽然Enphase已经大幅缩减规模，它的主要竞争对手Solaredge也面临同样的挑战，但还是在今年夏天早些时候推出了自己的电网服务部门。

从技术层面来说，大部分这些事情逆变器早就可以做了。但是监管部门和公用事业单位一直在等待IEEE 1547的升版完成，然后再去推进。埃克希尔能源公司的高级工程师Patrick Dalton说，他公司在科罗拉多州和明尼苏达州的公用事业部门还需要几年时间来确定先进逆变器的性能，并且还在等待加州的示范，然后选择后续发展的方向。