最近在跟別人討論一些問(wèn)題,如:

問(wèn)1:某些企業(yè)投資分布式光伏項(xiàng)目后,因功率因素過(guò)低,沒(méi)有掙錢反而被電網(wǎng)公司罰錢!

答:逆變器具備無(wú)功補(bǔ)償功能即可

問(wèn)2:農(nóng)村電網(wǎng)太差,負(fù)荷低時(shí)經(jīng)常電壓過(guò)高怎么辦?

答:逆變器具備高電壓穿越功能即可

問(wèn)3:農(nóng)村電網(wǎng)太差,有時(shí)瞬間接觸不良造成0電壓怎么辦?

答:逆變器具備零電壓穿越功能即可

問(wèn)4:嘉興電網(wǎng)的分布式光伏項(xiàng)目的穿透率都達(dá)到了70%,這種水平下如何減少對(duì)電網(wǎng)的擾動(dòng)

答:要求逆變器具備力具有虛擬同步的功能。

......

討論來(lái)討論去,發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題的解決,最終落腳點(diǎn)都在逆變器身上!

逆變器真是光伏電站的心臟,逆變器的性能,直接決定了光伏項(xiàng)目的電網(wǎng)友好性!當(dāng)光伏項(xiàng)目的占比越來(lái)越高時(shí),全社會(huì)都會(huì)對(duì)光伏電站,或者說(shuō)對(duì)光伏逆變器,提出了更好的要求!

本文寫成于2016年初,介紹了如何通過(guò)提升逆變器性能,從而提高光伏項(xiàng)目的電網(wǎng)友好性。最近幾天,每每遇到問(wèn)題時(shí)便會(huì)想起此文,由衷佩服作者的先見(jiàn)性!

一、前言

? ? ? ?逆變器一端連著光伏系統(tǒng),一端連著電網(wǎng),是連接光伏電站和電網(wǎng)的橋梁,對(duì)提高光伏電力的電網(wǎng)友好性,起著最關(guān)鍵的作用,沒(méi)有之一。

優(yōu)秀逆變器應(yīng)有的十八般武藝

然而,逆變器前端的光伏系統(tǒng),對(duì)電網(wǎng)表現(xiàn)非常不友好。

1光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)

1、間歇性、隨機(jī)性、周期性

優(yōu)秀逆變器應(yīng)有的十八般武藝

2、通過(guò)電力電子設(shè)備并網(wǎng),無(wú)旋轉(zhuǎn)部件,無(wú)慣性

3、集中式與分布式共同發(fā)展

2作為橋梁的逆變器,需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)

優(yōu)秀逆變器應(yīng)有的十八般武藝

從而使光伏系統(tǒng)更好的融入多能源互聯(lián)系統(tǒng),如下圖。

優(yōu)秀逆變器應(yīng)有的十八般武藝

(上圖來(lái)源于:信達(dá)證券)

要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),一個(gè)具有電網(wǎng)友好性的優(yōu)秀逆變器,應(yīng)該有哪些優(yōu)秀的性能呢?

更低的并網(wǎng)電流諧波更優(yōu)越的故障穿越能力

更靈活快速的調(diào)度響應(yīng)能力

二、大型光伏電站中逆變器應(yīng)具有的功能

1低電壓和零電壓穿越功能

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低電壓穿越2s,零電壓穿越150ms

2有功、無(wú)功功率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功能

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有功、無(wú)功功率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功能(Pf,Qt,Q(p),Q(u))

3高電壓穿越功能

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1.2pu ≤UT≤1.3pu,應(yīng)至少持續(xù)運(yùn)行0.5s

4無(wú)功動(dòng)態(tài)響應(yīng)

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電流諧波 ? ? ?無(wú)功動(dòng)態(tài)響應(yīng)小于30ms

5穩(wěn)定的故障穿越能力

  • 單個(gè)設(shè)備或單個(gè)發(fā)電單元通過(guò)低電壓穿越并不代表整個(gè)電站可以滿足要求
  • 設(shè)備數(shù)量越多,相互之間協(xié)調(diào)越困難,系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)越大

6低諧波

多臺(tái)逆變器并聯(lián)后的諧振現(xiàn)象,特別是弱網(wǎng)區(qū)域,風(fēng)險(xiǎn)增大

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7智能調(diào)度接口,滿足AGC,AVC調(diào)度要求

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8充分挖掘利用SVG功能

  • 滿足電網(wǎng)30ms快速無(wú)功調(diào)度響應(yīng)要求,具備替代SVG的能力
  • 逆變器功率因數(shù)-0.9-+0.9之間連續(xù)可調(diào),輸出500KW有功時(shí)可同時(shí)發(fā)242kVar無(wú)功

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無(wú)功從感性200kVar→0,響應(yīng)時(shí)間23.9ms

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無(wú)功從容性221kVar→0,響應(yīng)時(shí)間26.6ms

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  • 逆變器可根據(jù)電網(wǎng)電壓,按照Q-U曲線發(fā)無(wú)功
  • “自動(dòng)電壓-無(wú)功控制模式”與“調(diào)度模式”可選
二、分布式光伏項(xiàng)目中逆變器應(yīng)具有的功能

1應(yīng)有無(wú)功控制解決方案,不需要額外的SVG設(shè)備

1)沒(méi)有“無(wú)功控制解決方案”時(shí)的表現(xiàn)

  • 分布式光伏系統(tǒng)并網(wǎng)后導(dǎo)致產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)功率因數(shù)下降

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典型一次接線圖

優(yōu)秀逆變器應(yīng)有的十八般武藝優(yōu)秀逆變器應(yīng)有的十八般武藝
產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)處有功波動(dòng)較為明顯

系統(tǒng)沒(méi)有無(wú)功控制時(shí)月度功率因數(shù)為0.509

2)擁有“無(wú)功控制解決方案”時(shí)的表現(xiàn)

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典型一次接線圖

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系統(tǒng)增加自動(dòng)功率因數(shù)控制后月度功率因數(shù)為0.972

2自動(dòng)有功、無(wú)功控制,支撐電網(wǎng)

? ? ?光伏扶貧項(xiàng)目、農(nóng)網(wǎng)環(huán)境很差,給并網(wǎng)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)相對(duì)較弱,光伏并網(wǎng)后,可能會(huì)出現(xiàn)三相不平衡,電網(wǎng)波動(dòng)劇烈等異常情況

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處于電網(wǎng)末端,電網(wǎng)電壓波動(dòng)劇烈

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電網(wǎng)電壓三相不平衡,國(guó)標(biāo)GB/T 15543限值要求2%

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自動(dòng)有功控制(P(f))

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自動(dòng)無(wú)功控制(Q(u)),多種方式可選

3繼電保護(hù)配置

? ? ? 在線路發(fā)生故障后,繼電保護(hù)以及重合閘的動(dòng)作行為都會(huì)受到光伏發(fā)電系統(tǒng)的影響。對(duì)基于斷路器的三段式電流保護(hù)的影響最為顯著。導(dǎo)致本線路保護(hù)的靈敏度降低及拒動(dòng)、誤動(dòng)等故障;

分布式接入配電網(wǎng)時(shí)繼電保護(hù)如何配置存在困惑,需要綜合考慮設(shè)置逆變器、接入系統(tǒng)以及原有配電中的繼電保護(hù),平衡安全性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。

優(yōu)秀逆變器應(yīng)有的十八般武藝

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4提高電能質(zhì)量功能

優(yōu)秀逆變器應(yīng)有的十八般武藝
電能質(zhì)量

5孤島保護(hù)功能

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6響應(yīng)調(diào)度功能

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7一站式解決分布式并網(wǎng)難題

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三、提高電網(wǎng)友好性的終極功能——儲(chǔ)能將儲(chǔ)能逆變器虛擬為同步發(fā)電機(jī)特性,進(jìn)一步改善系統(tǒng)性能

優(yōu)秀逆變器應(yīng)有的十八般武藝
優(yōu)秀逆變器應(yīng)有的十八般武藝

優(yōu)秀逆變器應(yīng)有的十八般武藝削峰填谷”,減少限發(fā)優(yōu)秀逆變器應(yīng)有的十八般武藝

抑制波動(dòng),改善并網(wǎng)特性