跟着邦际化历程的无间*速,寰宇经济取得飞速开展,能源的耗费也随之推广,而守旧能源的慢慢干涸及情况题目日益告急,太阳能举动一种洁净、无*染的可再**能源受到人们的亲昵体贴。近年来光伏发电装机容量无间增添,上彀电量也逐年推广,但因为其装机容量领域大凡较小、场址安置相比照较阔别、输出功率浮动较大的特性,也给电网电能质料变成了很大的影响。所以磋商光伏发电对电能质料的影响,对促*电力坐蓐及电网安静安宁运转具有紧要道理。
光伏发电欺骗半导体外貌存正在的光生伏效应,通过光照正在半导体资料两头发出直流电流。当太阳光照正在半导体P-N节上时,新的电子-空穴对就会造成,光子将电子从共价键中激励后,电子流向N区,空穴流向P区,从而半导体两头出现电势差。PN结两头的电途一朝接通,就会造成电流,从P区经外电途流向N区,对负载输出电功率。
并网光伏发电体例首要由太阳电池板(组件)、大功率跟踪(MPPT)驾驭器、DC-AC逆变器几部门构成,采用绝缘栅双极晶体管(IG-BT)举动光伏逆变器的开闭元件。太阳能电池输出的直流电进程DC-DC变换器将电压等第升高,再通过DC-AC逆变器将直流电变换为与电网电压幅值、频率、相位不异的交换电,以实行并入电网或给交换负载供电,光伏发电体例组织如图1所示。
遵从并网运转体例,光伏发电体例可分为有逆流并网、无逆流并网和切换型并网三种样子。并网光伏发电体例直接与电网相接,不必要储能电池,省俭了占地面积,大大低落了修设本钱,负荷功率缺额由电网填补。所以,并网光伏发电体例是太阳能发电首要开展宗旨,也是现阶段具潜力的新能源发电体例。
光伏发电举动新兴能源发电的一种,光照、温度等外部要求随机性、颠簸性、间歇性的转移是光伏发电对电网出现影响的首要身分。个中DC-AC逆变器是并网光伏发电体例首要的器件之一,光伏逆变器质料的优劣正在肯定水平上断定光伏发电的电能质料能否抵达并网央浼。光伏发电并网运转时会出现谐波、电压颠簸和闪变、直流注入、孤岛效应等题目,使电网电能质料降低,对电网变成倒霉影响,告急时会于扰供用电体例及光伏发电兴办自己的安静安宁运转。
光伏发电是通过光伏组件将太阳能转化为直流电,再进程并网型逆变器将直流电变换交换电实行并网。正在光伏发电体例中,逆变器是出现谐波的首要兴办。并网逆变器内部电力电子元件的巨额操纵,提拔了体例的音讯化和智能化打点,但也推广了巨额的非线性负载,变成波形失真,给体例带来巨额谐波。逆变器开体贴换速率的延迟,也会影响电网体例内部团体动态机能的输出,出现小鸿沟的谐波。若是正在气候(辐照度、温度)转移较大的环境下,谐波的颠簸鸿沟也会随之变大。假使单台并网逆变器输出电流谐波较小,然而众台并网逆变器并联后输出电流的谐波会出现叠加,从而造成输出电流谐波超标情景。另外,逆变器并联容易出现并联谐振,进而导致耦合谐振情景,变成特定次并网谐波电流增添,出现并网电流谐波含量超题目目。
针对光伏接入后的电能质料题目,提出抑*谐波的有用设施:1)从谐波出现的源流入手,对谐波源实行改制,裁汰谐波注入。2)安装有源或无源滤波器,以吸取某些特定次数的谐波电流。3)装设附加的谐波补充安装。
正在守旧配电网中,有功功率、无功功率随时期转移才会惹起体例电压颠簸。而看待光伏发电而言,光伏发电体例有功功率的转移是惹起接入点电压颠簸和闪变的首要身分。光伏发电体例中心部件光伏电池板的大功率点与辐照强度、气候、时节、温度等身分亲昵闭联,这些自然身分的随机转移惹起输出功率转移较大,以致负载功率正在肯定鸿沟内转移频仍,从而惹起并网用户负载端电压颠簸和闪变。
目前针对光伏电压颠簸和闪变题目的办理设施首要有:1)优化光伏并网逆变器驾驭战术,抬高电压的安宁性;2)加大变电站母线)正在光伏电站容量确定的环境下,抬高其功率因数,以推广有功功率总量,从而低落无功功率转移量,满意电压颠簸的限值央浼。
并网光伏发电体例中另一亟待办理的要害题目:直流注入。直流注入影响了电网电能质料,同时也给电网中的其他兴办带来倒霉影响。IEEEStd929-2000与IEEEStd547-2000昭彰法则,并网发电安装向电网注入的直流电流分量不行领先安装额定电流的0.5%。直流注入出现的首要道理有:1)电力电子器件自己阔别性及驱动电途纷歧律过错称等;2)大功率驾驭器内部衡量器件存正在的零点漂移和非线)各开闭器件线途阻抗的过错称,寄生参数和寄生电磁场的影响等。
目前抑*直流注入的首要设施囊括:1)检测补充法;2)优化策画逆变器并网组织;3)电容隔直;4)虚拟电容法;5)安装分隔变压器等。
孤岛效应是指因为人工身分或自然身分变成电网中止供电,但各个并网光伏发电体例没能实时检测出电网停电形态,从而光伏发电体例与其相连的负载仍独立运转的情景。跟着并网光伏发电接入渗*率的无间增添,孤岛效应产生的几率也慢慢推广。孤岛效应的造成对一共配电网电能质料变成倒霉影响,首要囊括:1)正在孤岛效应产生地点,其电压和频率颠簸性较大,低落了电能质料,且孤岛中的电压和频率不受电网驾驭,不妨会变成体例电气兴办损坏和重合闸滞碍等,同时不妨会对电网维修职员变成个体安静隐患。
2)正在供电规复进程中,因为电压相位之间分歧步将会出现浪涌电流,有不妨导致电网波形霎时下跌。
3)光伏发电体例展现孤岛效应之后,若是原供电形式为单相供电形式,有不妨使配电网产生三相负荷过错称的题目,进而低落其余用户的用电团体质料。
4)当配电网切换至孤岛体例,仅仅依托光伏发电体例供应电能,若该供电体例容量太小或未装配储能安装,均有不妨变成用户负荷展现电压担心宁和闪变题目。
1)优化并网光伏发电体例孤岛检测设施,领悟光伏发电对配电网滞碍电流巨细、宗旨及散布的影响,抬高滞碍环境下负荷切除速率和孤岛划分的挑选工夫。
2) 抬高孤岛检测工夫的牢靠性,修设速捷有*的反孤岛爱护功用,正在特地环境下无误判别孤岛形态并急速有*中止并网。
APView500 电能质料正在线监测安装采用了高机能众核平台和嵌入式操作体例,服从IEC61000-4-30《测试和衡量工夫-电能质料衡量设施》中法则的各电能质料目标的衡量设施实行衡量,集谐波领悟、波形采样、电压暂降/暂升/中止、闪变监测、电压不屈均度监测、事情记载、衡量驾驭等功用为一体。安装正在电能质料目标参数衡量设施的模范化和目标参数的衡量精度以实时钟同步、事情象征功用等各个方面均抵达了 IEC61000-4-30 A 级模范,也许满意 110kV 及以下供电体例电能质料监测的央浼。
防孤岛爱护安装检测到并网点有逆功率、频率突变、 等特地数据时,即产生孤岛情景时,安装可配合断途器速捷切除并网点,使本站与电网侧速捷分离,包管一共电站和闭联维持职员的人命安静。
跟着我邦光伏发电财富的速捷开展,并网光 伏装机容量和数目的无间推广,以致电网电能质 量受到很大影响。所以,磋商并网光伏发电对电网电能质料的影响分外需要。本文领悟了光伏发电的事业根基道理和组织特性,阐发了并网光伏发电中谐波、电压颠簸和闪变、直流注入、孤岛效应出现的道理,提出了改*电能质料的可行性程序,看待进一步抬高光伏发电电能质料具有肯定的模仿道理。
未晓妃,安科瑞电气股份有限公司,178 2117 0311,首要磋商宗旨为微电网能效打点和环保安静用电。
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