深度解析光伏系统发电量低之电网因素
发布时间：2024-9-21 11:40:54
来源：古瑞瓦特
光伏系【xì】统安装之后，用户【hù】最关【guān】心就【jiù】是发电量，因为它【tā】直接【jiē】关系到【dào】用户的投资回报。影响发电量的因【yīn】素很多，组件、逆变、电缆的质量、安装【zhuāng】朝【cháo】向【xiàng】方【fāng】位角、倾斜【xié】角度、灰尘、阴影遮挡、组件和逆变【biàn】器配【pèi】比系统方案、线路设计【jì】、施【shī】工【gōng】、电网电压等等各种因素都有可能。本文主要讨论电网电能质量对系统的影响。
▼电网的电能质量包括：电【diàn】压偏差、电流【liú】偏差【chà】频率【lǜ】偏差、电压波动【dòng】或者闪变【biàn】，三【sān】相不平衡，暂时或者瞬态过电压，波形畸变，电【diàn】压【yā】暂降等等。
电网【wǎng】的电压和频率不是恒定【dìng】不变的，会随着负载和【hé】潮【cháo】流【liú】的变化而【ér】变化，而逆变器的输出电压跟【gēn】随电【diàn】网电压【yā】。但是在电网【wǎng】异常时，需要逆【nì】变【biàn】器停止供电，国家能源局给出的标准【zhǔn】。
逆【nì】变器交流输【shū】出端电【diàn】压超出电网【wǎng】允许电压范围【wéi】时，允许逆变器断【duàn】开向电【diàn】网供电，切断【duàn】时应发出警【jǐng】示信号。除【chú】大功率逆【nì】变器外对异【yì】常电压的响应时间应满足表1的要求。在电网电【diàn】压【yā】恢复到允【yǔn】许的电压范【fàn】围时逆变器应能正常【cháng】启【qǐ】动运行【háng】。
注【zhù】1:最大脱网时间是指从【cóng】异常【cháng】状态发生到逆变器停【tíng】止向电网供【gòng】电的【de】时间。
注2:对于具有低电压穿越功能的逆变器，以低电压穿越功能优先。
表1
下面两种情况电网电压会偏高：一是靠近降压变【biàn】压器【qì】的【de】地方，为了保证【zhèng】离变压器较远【yuǎn】的地方【fāng】电压正常【cháng】，考虑到线路【lù】电压损耗【hào】，一般都【dōu】会将变压器输出电压拉高；二是光伏发电用【yòng】户【hù】侧消化不【bú】了，输送到较【jiào】远的地方要提高电压，造成逆【nì】变器输出侧电压过高，引起逆变器【qì】保【bǎo】护关机【jī】。这时【shí】候有三种方法：一是加大输出电缆线径，因为电缆越粗，阻抗越低；二是移动逆变器靠近并网点，电缆越短，阻抗越低，三是手动调整逆变器电压范围，但不能调得【dé】太高，超【chāo】过270V有可【kě】能损坏【huài】用户其它【tā】用电设备。
光伏逆变器【qì】向电网输【shū】送电【diàn】能，电网【wǎng】质量【liàng】的好坏也会对逆变器产生影响。在【zài】一些【xiē】机械加工厂，有行【háng】车【chē】、电焊机、龙门铣床【chuáng】等大功率设备，和一【yī】些电弧炉工厂，设备开【kāi】启和关断之间，电能变化【huà】非常剧烈【liè】，电网【wǎng】来不及调整，电压【yā】短时间在【zài】320-460V之【zhī】间变化，同时伴随【suí】大量的谐波，电【diàn】网中存在的谐【xié】波和不平衡负序分量将【jiāng】导致光伏系统输【shū】出有功功率【lǜ】波动【dòng】，且电网【wǎng】电压畸变率越高，光伏系统输【shū】出有功【gōng】功【gōng】率【lǜ】越【yuè】小；也【yě】会输出电流畸变,且电网电压畸变率越高【gāo】，光伏系统输出电【diàn】流THD越【yuè】大。
电力谐波分为电压谐波和电流谐波，电压谐波与基波的比值远比电流谐波与基波的要小。影响电压谐波的主要因素为负载瞬间出现的尖峰电流，因为供电线路【lù】存在电阻【zǔ】值，电【diàn】流流【liú】过【guò】时产生电压压【yā】降，此电阻与负载串联，导致负载【zǎi】电【diàn】压波形有瞬【shùn】间噪音波形出现，形成谐【xié】波。电流谐波则由负荷的特性产生，所有的非线性负荷都能产生谐波电流。
光伏【fú】逆变器的MPPT功能，组件的输入功率有多大，逆变【biàn】器【qì】输出功率就【jiù】有多大【dà】。而逆变器输出功率则是和电压和电【diàn】流有关，当电网【wǎng】电压剧烈波【bō】动时，逆变【biàn】器调整能力【lì】有【yǒu】限，有可【kě】能【néng】造【zào】成光伏逆变器经常重启，严重的情【qíng】况还有造成【chéng】逆变器内功率器【qì】件过压炸【zhà】机，电解电容【róng】过流爆开【kāi】。
在电网质量较差的地方安装光伏系统，需要实时监控，还【hái】要增加【jiā】电能质量改正的设备，如有源【yuán】滤波【bō】器APF,静止无【wú】功发电器SVG等，并对这【zhè】些设备【bèi】和电【diàn】网的参数进【jìn】行实时监控。
来源：古瑞瓦特
