光伏逆變器并網(wǎng)問題詳解

　　摘要：目前光伏、風電等新能源勢頭正足，乘坐著國家政策的順風車一路高歌猛進，造就了一番百家爭鳴的景象，甚至有人高喊新能源時代就要到來……可是冷靜下來細想，光伏、風電這些新能源的發(fā)電量確實可觀，但是它是否可以直接并入電網(wǎng)?并入電網(wǎng)之前或之后又有什么問題需要解決呢?

　　在文章開始小編先回答上面的問題：必須可以!現(xiàn)在國家推廣新能源都到了“喪心病狂”的地步了，國家電網(wǎng)一直以來對新能源的公開態(tài)度就是八個字：“全額收購，優(yōu)先調(diào)度”，妥妥的。

　　但是話又說回來，是不是只要是新能源發(fā)的電就可以直接并入電網(wǎng)呢，那必然不是了，在并網(wǎng)前和并網(wǎng)后都有很多問題需要解決，需要提前告訴大家的是，那些小問題，可以解決的問題這里一概不提，比如哪條線路過了，哪臺逆變器超額超限了等等，統(tǒng)統(tǒng)可以當成是國家電網(wǎng)給新能源的福利。

　　這里僅說些目前不能很好解決的問題。在開始之前先科普一下知識：新能源并網(wǎng)現(xiàn)在主要分為兩類：1.大規(guī)模集中式并網(wǎng);2.分布式并網(wǎng)。

　　1.什么是集中式并網(wǎng)?

　　集中式并網(wǎng)就是充分利用荒漠地區(qū)豐富和相對穩(wěn)定的太陽能資源構建大型光伏電站，接入高壓輸電系統(tǒng)供給遠距離負荷，相當于一個大型發(fā)電站。

　　2.什么是分布式并網(wǎng)?

　　主要基于建筑物表面，就近解決用戶的用電問題，通過并網(wǎng)實現(xiàn)供電差額的補償與外送，這種光伏電源處于用戶側，發(fā)電供給當?shù)刎摵?，視作負載，可以有效減少對電網(wǎng)供電的依賴，減少線路損耗。

　　我們還可以看看我國從2015年到2020年的太陽能發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃?？梢钥闯黾惺讲⒕W(wǎng)和分布式并網(wǎng)將來的發(fā)展趨勢，還是非常可觀的!由于分布式并網(wǎng)將來與我們的生活更加接近，所以本文主要針對分布式并網(wǎng)進行問題分析。

　　分布式發(fā)電系統(tǒng)存在什么問題?

　　一.諧波問題

　　分布式發(fā)電系統(tǒng)主要是通過光伏逆變器直接并網(wǎng)，這樣的直接并網(wǎng)操作容易產(chǎn)生許多問題，比如：

　　1.諧波、三相不平衡等問題;

　　2.輸出功率的隨機性易造成電網(wǎng)電壓波動、閃變;

　　3.分布式發(fā)電系統(tǒng)直接在用戶側接入電網(wǎng)，電能質(zhì)量問題將直接影響用戶的電器設備安全。

　　這些問題在新能源發(fā)達的德國早就遇到了，在沒有發(fā)布整改措施前，由于光伏逆變器的肆意并網(wǎng)，導致電網(wǎng)諧波含量超標，對居民的用電器造成了巨大影響。這也是為什么德國要發(fā)布最新的諧波測試標準VDE-AR-N4105(如上圖)來限制光伏逆變器直接并網(wǎng)了，該標準規(guī)定新能源逆變器并網(wǎng)之前一共需要測試178次諧波的數(shù)值，然后通過數(shù)值來判斷是否超標，一旦發(fā)現(xiàn)超標絕對不允許并網(wǎng)。

　　二.無功和電壓問題

　　集中供電的配電網(wǎng)一般呈輻射狀。穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)下，電壓沿饋線潮流方向逐漸降低。接入光伏逆變器后，由于饋線上的傳輸功率減少，使沿饋線各負荷節(jié)點處的電壓被抬高，可能導致一些負荷節(jié)點電壓偏移超標，其電壓被抬高多少與接入光伏逆變器的位置及總容量大小密切相關。

　　試想一下，在午間陽光充足時，光伏逆變器發(fā)電量通常較大，若線路輕載，光伏逆變器將明顯抬高接入點的電壓。如果接入點是在饋電線路的末端，接入點的電壓很可能會越過上限，這時就必須合理設置光伏逆變器的運行方式。

　　又比如，由于光伏逆變器發(fā)電量隨入射的太陽輻照度而變，可能會造成局部配電線路的電壓波動和閃變，若跟負荷改變疊加在一起，將會引起更大的電壓波動和閃變。

　　三.孤島問題

　　孤島效應是指當電網(wǎng)供電因故障或停電維修等情況發(fā)生電壓異常而跳脫時，各個用戶端的并網(wǎng)逆變器發(fā)電系統(tǒng)卻未能即時檢測出停電狀態(tài)而將自身從市電網(wǎng)絡切離，于是形成由光伏并網(wǎng)逆變發(fā)電系統(tǒng)和周圍的負載組成的一個自給供電的孤島狀況。

　　孤島帶來危害就很多了，比如：

　　1、危及電網(wǎng)輸電線路上維修人員的安全;

　　2、影響傳輸電能質(zhì)量，導致供電電壓與頻率不穩(wěn)定;

　　3、供電恢復時產(chǎn)生浪涌電流，燒毀供電設備與光伏逆變系統(tǒng)。

　　對用戶來說，供電的中斷卻給用戶帶來不便;對發(fā)電商來說，利益受到損害;對電網(wǎng)來說，如果分布式光伏逆變器在孤島狀態(tài)下退出，當電網(wǎng)重合成功或故障消除后恢復供電，原來由光伏逆變器提供電能的用戶全部由電網(wǎng)供電，加重了電網(wǎng)的負擔，在某些情況下可能造成電網(wǎng)的不穩(wěn)定。

　　除了上面提到的三點，還有很多，比如低電壓穿越問題，諧振問題等。所以新能源的全面發(fā)展是任重而道遠的任務，現(xiàn)在還遠遠達不到普及的目的。國內(nèi)致遠電子不斷努力研發(fā)新技術，研發(fā)出一系列優(yōu)秀的儀器去幫助國家推動新能源的發(fā)展做出一點點貢獻。如功率分析儀，它可以針對光伏逆變器做一系列的測試，諧波，低電壓穿越，防孤島測試等等，可以助新能源行業(yè)的用戶更好的解決并網(wǎng)問題。