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逆变器对电网的情意
2016-12-29

我是一台光伏并网逆变器

自打从我出生的那一天算起,我的命运便决定了,嫁给电网做一个非常传统的安分守已恪守妇道好妻子。

我的工作是三从做起:当清晨第一缕阳光从东方升起,我便开始从里到外梳汝打扮自己,调整自己的相序,调整自己的电压幅值和相位,调整自己的电流相位,和电网保持一致,跟从电网的相序,跟从电网电压幅值和相位,跟从电网电流相位,当检测到所有的参数都一致时,并网开关闭合,光伏组件产生的电能,经过我的调节,源源不断的送给电网。

你若不离不弃,我必生死相依,我在工作期间,时时刻刻检测电网是不是也在工作,一旦确认电网失电,就会在几个周期内与电网断开,并停止运行,这就是我的防止孤岛效应功能。通常有被动式或者主动式两种检测方法。被动式孤岛效应防护:实时检测电网电压的幅值、频率和相位,当电网失电时,会在电网电压的幅值、频率和相位参数上,产生跳变信号,通过检测跳变信号来判断电网是否失电;主动式孤岛效应防护:通过逆变器定时产生小干扰信号, 以观察电网是否受到影响作为判断依据, 如脉冲电流注入法、输出功率变化检测法、主动频率偏移法和滑模频率偏移法等,当电网有电时,该扰动对电网电压的频率没有任何影响,当电网失电时,该扰动将会引起电网电压频率发生较大变化,从而判断电网是否失电。

经过多年的不断探索,现在并网逆变器防孤岛技术已完全成熟,在任何条件下都可以准确判断电网是否失电,因此分布式光伏电站,是不需要再配别的任何防孤岛装置。

情比金坚,患难相助。零(低)电压穿越功能:当电力系统事故或扰动,引起光伏发电站并网点电压出现电压暂降,在一定的电压跌落范围内和时间间隔内,光伏发电站能够保证不脱网连续运行,这个功能是由逆变器来实现的。引起电压暂降的原因如下图所示,当某支路D出现短路故障时,电流急剧增大,这时候故障支路D中的保护装置动作,将故障点隔离,于是电压又恢复正常,从故障产生到检测及断开,需要一段时间,会导致ABCEFG各支路电压骤然降低,形成了短暂的电压降低。这个时候如果太阳能电站如果立刻切除,就会对电网的稳定性产生影响,甚至其它无故障的支路也断开,会造成大面积电网停电事故。这时候需要光伏逆变器能够支撑一段时间(1秒内),直到电网电压恢复正常。


零(低)电压穿越功能适应于大型地面电站,太阳能发电全部上网,不直接提供给负载。但是在分布式光伏发电站,不需要零(低)电压穿越功能。如图所示,太阳能发电采用自发自用,余量上网,当负载端发生触电、短路、接地等故障,引起支路电压降低或者总开关QF1跳闸,这时候逆变器应该立即停止运行,防止事故进一步恶化。


在一些有冲击性负载的工业厂房分布式光伏电站,如有大型吊车,电焊机等重型负荷启动,也会造成电压暂降,其特征是幅度少,非规则矩形,持续时间长,这时候逆变器会频繁启停,但逆变器的零(低)电压穿越功能解决不了这个问题,需要使用带隔离变的逆变器,或者电能质量仪AVC来解决。

总结:在分布式光伏电站中,不需要再配单独的防孤岛装置,那是画蛇添足,增加系统成本,并网逆变器有足够的能力判断电网是否在工作;也不需要零电压穿越功能,那样会雪上加霜,让事故进一步恶化。在地面电站,则是以零电压穿越功能优先。



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