新聞中心
并網(wǎng)光伏發(fā)電對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響
2024-08-07
作者：
瀏覽量：
光伏發(fā)電作為新興能源發(fā)電的一種，光照、溫度等外部條件隨機性、波動(dòng)性、間歇性的變化是光伏發(fā)電對電網(wǎng)產(chǎn)生影響的主要因素。其中DC-AC逆變器是并網(wǎng)光伏發(fā)電系統主要的器件之一，光伏逆變器質(zhì)量的優(yōu)劣在一定程度上決定光伏發(fā)電的電能質(zhì)量能否達到并網(wǎng)要求。光伏發(fā)電并網(wǎng)運行時(shí)會(huì )產(chǎn)生諧波、電壓波動(dòng)和閃變、直流注入、孤島效應等問(wèn)題，使電網(wǎng)電能質(zhì)量下降，對電網(wǎng)造成不利影響，嚴重時(shí)會(huì )于擾供用電系統及光伏發(fā)電設備自身的安全穩定運行。
1諧波影響
光伏發(fā)電是通過(guò)光伏組件將太陽(yáng)能轉化為直流電，再經(jīng)過(guò)并網(wǎng)型逆變器將直流電變換成交流電實(shí)現并網(wǎng)。在光伏發(fā)電系統中，逆變器是產(chǎn)生諧波的主要設備。并網(wǎng)逆變器內部電力電子元件的大量應用，提升了系統的信息化和智能化處理，但也增加了大量的非線(xiàn)性負載，造成波形失真，給系統帶來(lái)大量諧波。逆變器開(kāi)關(guān)切換速度的延遲，也會(huì )影響電網(wǎng)系統內部整體動(dòng)態(tài)性能的輸出，產(chǎn)生小范圍的諧波。如果在天氣(輻照度、溫度)變化較大的情況下，諧波的波動(dòng)范圍也會(huì )隨之變大。盡管單臺并網(wǎng)逆變器輸出電流諧波較小，但是多臺并網(wǎng)逆變器并聯(lián)后輸出電流的諧波會(huì )產(chǎn)生疊加，從而形成輸出電流諧波超標現象。此外，逆變器并聯(lián)容易產(chǎn)生并聯(lián)諧振，進(jìn)而導致耦合諧振現象，造成特定次并網(wǎng)諧波電流擴大，產(chǎn)生并網(wǎng)電流諧波含量超標問(wèn)題。
針對光伏接入后的電能質(zhì)量問(wèn)題，提出抑制諧波的有效方法：
（1）從諧波產(chǎn)生的源頭入手，對諧波源進(jìn)行改造，減少諧波注入。
（2）裝置有源或無(wú)源濾波器，以吸收某些特定次數的諧波電流。
（3）裝設附加的諧波補償裝置。
2電壓波動(dòng)和閃變
在傳統配電網(wǎng)中，有功功率、無(wú)功功率隨時(shí)間變化才會(huì )引起系統電壓波動(dòng)。而對于光伏發(fā)電而言，光伏發(fā)電系統有功功率的變化是引起接入點(diǎn)電壓波動(dòng)和閃變的主要因素。光伏發(fā)電系統核心部件光伏電池板的大功率點(diǎn)與輻照強度、天氣、季節、溫度等因素密切相關(guān)，這些自然因素的隨機變化引起輸出功率變化較大，致使負載功率在一定范圍內變化頻繁，從而引起并網(wǎng)用戶(hù)負載端電壓波動(dòng)和閃變。
目前針對光伏電壓波動(dòng)和閃變問(wèn)題的解決方法主要有：
（1）優(yōu)化光伏并網(wǎng)逆變器控制策略，提高電壓的穩定性；
（2）加大變電站母線(xiàn)短路容量；
（3）在光伏電站容量確定的情況下，提高其功率因數，以增加有功功率總量，從而降低無(wú)功功率變化量，滿(mǎn)足電壓波動(dòng)的限值要求。
3直流注入問(wèn)題
并網(wǎng)光伏發(fā)電系統中另一亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題：直流注入。直流注入影響了電網(wǎng)電能質(zhì)量，同時(shí)也給電網(wǎng)中的其他設備帶來(lái)不利影響。相關(guān)規定明確，并網(wǎng)發(fā)電裝置向電網(wǎng)注入的直流電流分量不能超過(guò)裝置額定電流的0.5%。直流注入產(chǎn)生的主要原因有：
（1）電力電子器件自身分散性及驅動(dòng)電路不一致不對稱(chēng)等；
（2）大功率控制器內部測量器件存在的零點(diǎn)漂移和非線(xiàn)性；
（3）各開(kāi)關(guān)器件線(xiàn)路阻抗的不對稱(chēng)，寄生參數和寄生電磁場(chǎng)的影響等。
目前抑制直流注入的主要方法包括：檢測補償法；優(yōu)化設計逆變器并網(wǎng)結構；電容隔直；虛擬電容法；裝置隔離變壓器等。
4孤島效應的影響
孤島效應是指由于人為因素或自然因素造成電網(wǎng)中斷供電，但各個(gè)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統沒(méi)能及時(shí)檢測出電網(wǎng)停電狀態(tài)，從而光伏發(fā)電系統與其相連的負載仍獨立運行的現象。隨著(zhù)并網(wǎng)光伏發(fā)電接入滲透率的不斷擴大，孤島效應發(fā)生的幾率也逐漸增加。孤島效應的形成對整個(gè)配電網(wǎng)電能質(zhì)量造成不利影響，主要包括：
（1）在孤島效應發(fā)生位置，其電壓和頻率波動(dòng)性較大，降低了電能質(zhì)量，且孤島中的電壓和頻率不受電網(wǎng)控制，可能會(huì )造成系統電氣設備損壞和重合閘故障等，同時(shí)可能會(huì )對電網(wǎng)維修人員造成個(gè)人安全隱患。
（2）在供電恢復過(guò)程中，由于電壓相位之間不同步將會(huì )產(chǎn)生浪涌電流，有可能導致電網(wǎng)波形瞬間下跌。
（3）光伏發(fā)電系統出現孤島效應之后，如果原供電模式為單相供電模式，有可能使配電網(wǎng)發(fā)生三相負荷不對稱(chēng)的問(wèn)題，進(jìn)而降低其余用戶(hù)的用電整體質(zhì)量。
（4）當配電網(wǎng)切換至孤島方式，僅僅依靠光伏發(fā)電系統供應電能，若該供電系統容量太小或未安裝儲能裝置，均有可能造成用戶(hù)負荷出現電壓不穩定和閃變問(wèn)題。
掃一掃打開(kāi)手機站
Copyright ? 2022 江陰和源電子有限公司版權所有
在線(xiàn)留言