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弱电网下的光伏并网逆变器谐振抑制方法

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弱电网下的光伏并网逆变器谐振抑制方法

发布日期:2018-06-14 00:00 来源:http://www。desunpv。com 点击:

    分布式光伏发电项目用于扶贫已经被广泛接受,弱电网主要为早期建设并且没有经过改造的电网,主要电气表征为阻抗高、框架弱、 抵抗冲击电流的能力低

  光伏电站在弱电网环境下运行,需要逆变器对高阻抗电网有较强的适应能力,并且不会因为逆变器并联导致谐振现象,从而故障扩大。小固将简单介绍弱电网与谐振的概念及危害,并简单分析不同逆变器在高阻抗条件下的应用表现。

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  弱电网、谐振的概念

  一般大电网可以视为理想电压源,输出阻抗可以视为零,弱电网则不可以,电网阻抗不可忽略,等效模型如下:

  谐振的定义:在电力系统中,谐振的含义就是两个或者两个以上的电信号在周期性变化上的吻合,这里的电信号是指电压和电流的周期性变化。当发生串联谐振时,如果外加给谐振支路一个任意小的电压,理论上支路上都将有无穷大的电流;并联谐振时,从外电路流入并联谐振回路一个任意小的电流,理论上都将引起回路两端无穷大的电压。这两种情况,在电力系统中往往是要努力避免的。

   弱网高阻抗谐振的危害 1.抬高逆变器并网端电压,导致逆变器报电网电压过高而脱网。

  当电网阻抗Rg与Lg很大时,逆变器输出电流Iac会在Rg与Lg上产生很大的压降,会造成逆变器并网端电压快速上升,最终导致逆变器报电网电压过高而脱网。

  谐振会导致逆变器过流脱网

  弱网条件下的单机高阻抗谐振或者多机并联谐振会引起逆变器输出电流震荡,电感异常声响;输出特性变差,严重的会导致逆变器过流脱网。

  不同逆变器的应用表现国内主流逆变器厂家在高阻抗电网下的应用都积累了一些经验,分别采取了不同的算法和控制机制,但同时有部分厂家的逆变器在现场应用及模拟环境中无法正常使用。

  光伏逆变器输出额定电压,额定频率,带满载,分别确认在PV电压高,额定PV电压以及PV电压低三种情况下的逆变器带高阻抗状况。输出电感从低到高进行测试,要求逆变器可以满载带2mH。

  不同测试条件,未加高阻抗算法第三方逆变器的测试波形

  光伏逆变器输出额定电压,额定频率,带满载,分别确认在PV电压高,额定PV电压以及PV电压低三种情况下的逆变器带高阻抗状况。输出电感从低到高进行测试,要求逆变器可以满载带2mH。

  可以看出在任何输入电压条件下,输出接入任意感量的高阻抗线圈后,没有高阻抗兼容算法的逆变器输出电流都会发生震荡,电流忽大忽小,导致输出功率不稳定, 严重时会发生过流,造成逆变器停机,多次过流后容易损坏逆变器,出现炸机现象。同时电流震荡会严重影响电网质量,可能对用户家用电器造成不良影响。

  谐振抑制方法 现在解决谐振的办法有无源阻尼法、APF等,它们能暂时抑制谐振问题,但是其增加了成本,并且以牺牲系统效率,损失发电量为代价。

  

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