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【科普】該如何保護光伏發(fā)電逆變器

2016-03-15

  隨著新能源行業(yè)的日漸興起,,光伏發(fā)電能源儼然已成為新能源行業(yè)的巨頭,,光伏電站的安全運行也成為維持電網(wǎng)穩(wěn)定的一個重要因素,,電站的站內(nèi)保護像是逆變器的防孤島保護,、低電壓穿越,以及站內(nèi)的靜止無功發(fā)生裝置都成為光伏電站必不可少的配置,。

  低電壓穿越功能是指當電網(wǎng)電壓跌落時并網(wǎng)逆變器能夠正常并網(wǎng)一段時間,“穿越”這個低電壓時間(區(qū)域)直到電網(wǎng)恢復(fù)正常,;孤島效應(yīng)保護是指當電網(wǎng)斷電時并網(wǎng)逆變器應(yīng)立即停止并網(wǎng)發(fā)電,,保護時間不超過0.2秒??梢钥闯?,孤島效應(yīng)保護與低電壓穿越是相互矛盾的,兩種功能不能同時并存,,需要根據(jù)電站規(guī)模和要求進行選擇,,一般原則如下:

  對于小型光伏電站,并網(wǎng)逆變器在電網(wǎng)中所占的容量較小,,對電網(wǎng)的影響較小,,在電網(wǎng)故障時不會對電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生實質(zhì)性的影響,所以應(yīng)具備快速監(jiān)測孤島且立即斷開與電網(wǎng)連接的能力,,即此時并網(wǎng)逆變器應(yīng)選擇孤島效應(yīng)保護功能,。

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  對于大中型光伏電站,并網(wǎng)逆變器在電網(wǎng)中所占的容量較大,,對電網(wǎng)的影響較大,,在電網(wǎng)故障時不會對電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生實質(zhì)性的影響,所以應(yīng)具備一定的低電壓穿越能力,,即此時并網(wǎng)逆變器應(yīng)選擇低電壓穿越功能,。

  對于目前大多數(shù)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)來說,逆變器所配置的都是低電壓穿越,。大型和中型光伏電站的低電壓耐受能力要求為了實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的低電壓穿越功能,,并網(wǎng)逆變器需要采用新的軟件控制算法,軟件控制算法需實時監(jiān)測網(wǎng),,并判斷電網(wǎng)是否發(fā)生電壓跌落(平衡或者不平衡跌落),。當CPU發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)生電壓跌落故障時,立即啟動低電壓穿越功能,,控制輸出電流以及輸出的功率,,當電網(wǎng)電壓在一定范圍以內(nèi)時,逆變器進入低電壓穿越階段,;當電網(wǎng)進入電壓恢復(fù)階段,,此時并網(wǎng)逆變器輸出無功功率起到迅速支撐起電網(wǎng)電壓的功能。如果電網(wǎng)跌落是不平衡跌落,,逆變器會以輸出三相平衡電流為目標函數(shù),,通過軟件控制算法實現(xiàn)在電網(wǎng)電壓不平衡階段,,逆變器的電流是平衡的;當電網(wǎng)恢復(fù)正常,,逆變器迅速轉(zhuǎn)入正常并網(wǎng)狀態(tài),。


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