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【guāng】伏系统安装之后，用户最关【guān】心【xīn】就是发【fā】电量【liàng】，因为它【tā】直接关【guān】系到用户的投【tóu】资回报。影响发电【diàn】量的因素很多，组件、逆变、电缆的质量【liàng】、安装朝【cháo】向【xiàng】方位角【jiǎo】、倾斜【xié】角度、灰尘【chén】、阴影遮挡、组件【jiàn】和逆变器【qì】配比系统方案、线路【lù】设计、施工【gōng】、电网【wǎng】电压【yā】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【yā】偏【piān】差、电流偏差频率偏差、电压波动或【huò】者闪变【biàn】，三相不【bú】平衡，暂时或者【zhě】瞬态过【guò】电压，波形【xíng】畸变，电压【yā】暂降等等。
电网的电压【yā】和频率不是恒【héng】定不变的【de】，会随着负【fù】载和潮流的变化【huà】而变【biàn】化，而【ér】逆变器的输出电压跟随电网电【diàn】压。但是在电网【wǎng】异常时【shí】，需要【yào】逆变器停止供电，国家能源局给出【chū】的【de】标准。
逆变器【qì】交【jiāo】流输【shū】出【chū】端电压超【chāo】出电网允许【xǔ】电压范围时，允许逆变器断【duàn】开向电网供电，切断时应发出警【jǐng】示信号。除【chú】大【dà】功率逆【nì】变器外对异常电压的响【xiǎng】应时间应满足【zú】表1的要【yào】求。在电网电压恢复到【dào】允【yǔn】许的电压范围时逆变器应【yīng】能正【zhèng】常启动运行。
注1:最大脱网【wǎng】时【shí】间【jiān】是指从异常状态发生到逆变【biàn】器停止向电网供电的【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【jìn】降压【yā】变压器的【de】地方，为了保【bǎo】证离变压【yā】器较远的【de】地方【fāng】电压正【zhèng】常，考虑到线【xiàn】路电压损耗，一般都会将【jiāng】变压器输出电压拉高；二是光伏发电用户【hù】侧消化【huà】不了，输送到【dào】较远的【de】地【dì】方要提高电压，造成逆变器输出侧【cè】电【diàn】压过高，引起逆变器保护【hù】关机。这时候有【yǒu】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【nì】变器电压范围【wéi】，但不能调得【dé】太高，超过270V有可能损【sǔn】坏用户其它【tā】用【yòng】电设备【bèi】。
光【guāng】伏逆变器向电网输送电能，电【diàn】网质量的【de】好坏也会对逆变器产生【shēng】影【yǐng】响。在一些机械加【jiā】工厂，有行车、电【diàn】焊机、龙门铣床等大功率【lǜ】设备【bèi】，和一些电弧炉工厂，设备【bèi】开启和关断之间【jiān】，电能变化非常【cháng】剧【jù】烈【liè】，电【diàn】网来【lái】不及调整，电【diàn】压【yā】短【duǎn】时【shí】间在320-460V之间变化【huà】，同时伴随大量的谐波【bō】，电网【wǎng】中存在【zài】的谐波和不平衡负序分量将【jiāng】导致光伏系统输出有功功率波动，且【qiě】电网电【diàn】压畸变率越高【gāo】，光伏系统【tǒng】输出【chū】有功功率越小【xiǎo】；也会输出电流畸变,且电网电压【yā】畸变率越高，光伏系统输出【chū】电流THD越大。
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【gòng】电线【xiàn】路存在电【diàn】阻值，电流流过时产生电压【yā】压降，此电阻与负【fù】载串联，导致负【fù】载电压波形有瞬【shùn】间噪【zào】音波形出现【xiàn】，形【xíng】成谐波。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。
光伏逆变器的【de】MPPT功能，组件【jiàn】的输入功率有多大，逆【nì】变器【qì】输【shū】出功率就有多【duō】大。而逆【nì】变【biàn】器输出【chū】功率则是和电压和电流有关，当电网电压剧烈波动时，逆变器【qì】调【diào】整【zhěng】能力有【yǒu】限，有可能【néng】造成光伏逆变器经常重启，严重的情况还有造【zào】成【chéng】逆变器【qì】内【nèi】功率器件过压【yā】炸【zhà】机，电解电容过流爆开【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【liàng】改正的设备【bèi】，如【rú】有【yǒu】源滤波器APF,静【jìng】止无功发电器SVG等，并对【duì】这些设备和电网的参数进行实时监控【kòng】。
来源：古瑞瓦特
