近年來(lái),隨著光伏工程不斷推進(jìn),不少地區(qū)的電網(wǎng)問題逐漸凸顯:在一些農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū),施工人員在并網(wǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn):并網(wǎng)電壓總是偏高,這不僅時(shí)常引發(fā)電壓故障報(bào)警,還導(dǎo)致逆變器停機(jī)保護(hù),嚴(yán)重影響了光伏收益。
雖然我們一再解釋:逆變器是并網(wǎng)型逆變器,本身并不會(huì)抬升電網(wǎng)電壓。但在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)確實(shí)發(fā)現(xiàn)逆變器側(cè)電壓要更高一些,針對(duì)這個(gè)問題,今天我們來(lái)一探究竟。
首先,根據(jù)國(guó)家NB/T32004-2018并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求,并網(wǎng)逆變器必須要在規(guī)定的電網(wǎng)電壓范圍內(nèi)工作,并能實(shí)時(shí)檢測(cè)且與電網(wǎng)電壓同步,若該電壓值超出安規(guī)要求范圍,逆變器必須跳脫,確保設(shè)備和操作人員安全。換言之,逆變器本身就要求它不能抬升電網(wǎng)電壓。

NB/T32004-2018并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
此外,逆變器出廠時(shí)會(huì)默認(rèn)一個(gè)比較寬的電壓保護(hù)范圍,當(dāng)監(jiān)測(cè)到電壓超范圍后可及時(shí)告警并遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。雖然這種方式可以解決逆變器的停機(jī)保護(hù)問題,但因輸出的電網(wǎng)電壓過(guò)高,會(huì)對(duì)家用電器造成一定損害。

逆變器監(jiān)控
眾所周知,光伏并網(wǎng)系統(tǒng)就是通過(guò)逆變器把直流電轉(zhuǎn)換成的過(guò)程。如果把電網(wǎng)比作大海,光伏系統(tǒng)則可以看成是千萬(wàn)條細(xì)流,并網(wǎng)過(guò)程就好比涓涓細(xì)流匯入大海,并網(wǎng)使用的交流線纜就是匯流的河床。河床狀態(tài)、河水流量、水流速度、河面寬度、水域范圍等因素,都與最終匯入大海的流量息息相關(guān)。
下面我們就此作比喻,介紹一下3種常見的導(dǎo)致逆變器交流側(cè)電壓高的場(chǎng)景和應(yīng)對(duì)策略:
場(chǎng)景01
在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)或弱電網(wǎng)區(qū)的并網(wǎng)發(fā)電過(guò)程中,常因線路阻抗的影響(逆變器至電網(wǎng)并網(wǎng)點(diǎn)之間的線纜過(guò)細(xì)、距離過(guò)長(zhǎng)等原因),使得逆變器不得不抬高交流輸出電壓(河床抬升,形成高水勢(shì)才能流向大海),以保證交流電流向電網(wǎng)(河流匯入大海)。當(dāng)出現(xiàn)這種情況,逆變器的交流側(cè)輸出電壓就會(huì)抬升,當(dāng)抬升電壓超過(guò)逆變器安規(guī)設(shè)定的并網(wǎng)電壓范圍,逆變器就會(huì)顯示電網(wǎng)過(guò)壓故障。
應(yīng)對(duì)方法:1.選擇合適規(guī)格線徑的交流電纜并網(wǎng),對(duì)于長(zhǎng)距離并網(wǎng)的,需增大線纜線徑,從而減少線路阻抗(請(qǐng)參考逆變器說(shuō)明書中線纜選型表)。2.盡可能選擇就近點(diǎn)并網(wǎng),縮短逆變器到并網(wǎng)點(diǎn)的距離,減少線路阻抗。
場(chǎng)景02
同一臺(tái)區(qū)光伏系統(tǒng)的裝機(jī)容量過(guò)大,而臺(tái)區(qū)變壓器容量較小(也就是“大海”容量不足,很多地方限制并網(wǎng)容量在25%左右),當(dāng)并網(wǎng)的電站過(guò)多,電網(wǎng)負(fù)載消納能力不足時(shí),就會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓抬升,逆變器即報(bào)過(guò)壓故障。在一些整縣推進(jìn)的項(xiàng)目中,集中連片式安裝的項(xiàng)目就比較容易遇到電壓抬升的問題。


光伏集中安裝案例
應(yīng)對(duì)方法:1、增容變壓器,提高“大海”蓄水能力。我們把電網(wǎng)比作大海,當(dāng)大海容量增大了,自然就能并入更多的細(xì)流(光伏系統(tǒng))。2、采用逆變器過(guò)壓降載方式,當(dāng)電壓超過(guò)一定范圍,讓逆變器降功率運(yùn)行,防止逆變器脫網(wǎng),但這種方法會(huì)減少逆變器的發(fā)電量,需征得業(yè)主同意。
場(chǎng)景03
這種場(chǎng)景比較特殊,即在多臺(tái)單相逆變器并網(wǎng)時(shí),若集中并到一相上,則容易抬升該相電壓(多條河流匯到一個(gè)窄河床上,造成水溢),引起電網(wǎng)電壓不平衡,導(dǎo)致電網(wǎng)電壓抬升。
應(yīng)對(duì)方法:
建議同一并網(wǎng)點(diǎn)存在多臺(tái)并網(wǎng)時(shí),應(yīng)盡量使設(shè)備在三相上均勻分布或者選擇多點(diǎn)并網(wǎng),將多臺(tái)逆變器分?jǐn)偟诫娋W(wǎng)的三相上。

多臺(tái)單相逆變器并網(wǎng)案例
通過(guò)以上生動(dòng)形象的類比分析,讓光伏工作者們對(duì)電網(wǎng)過(guò)壓故障這種常見的故障成因有更深刻的認(rèn)識(shí),在光伏電站建設(shè)設(shè)計(jì)之初規(guī)避這些隱患,提高設(shè)計(jì)效率,助力光伏項(xiàng)目順利推進(jìn)。
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