近年來,隨著光伏工程不斷推進,不少地區(qū)的電網(wǎng)問題逐漸凸顯:在一些農(nóng)村偏遠地區(qū),施工人員在并網(wǎng)時發(fā)現(xiàn):并網(wǎng)電壓總是偏高,這不僅時常引發(fā)電壓故障報警,還導致逆變器停機保護,嚴重影響了光伏收益。
雖然我們一再解釋:逆變器是并網(wǎng)型逆變器,本身并不會抬升電網(wǎng)電壓。但在現(xiàn)場測量時確實發(fā)現(xiàn)逆變器側(cè)電壓要更高一些,針對這個問題,今天我們來一探究竟。
首先,根據(jù)國家NB/T32004-2018并網(wǎng)標準要求,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,并能實時檢測且與電網(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)標準
此外,逆變器出廠時會默認一個比較寬的電壓保護范圍,當監(jiān)測到電壓超范圍后可及時告警并遠程調(diào)節(jié)。雖然這種方式可以解決逆變器的停機保護問題,但因輸出的電網(wǎng)電壓過高,會對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)就是通過逆變器把直流電轉(zhuǎn)換成的過程。如果把電網(wǎng)比作大海,光伏系統(tǒng)則可以看成是千萬條細流,并網(wǎng)過程就好比涓涓細流匯入大海,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。
下面我們就此作比喻,介紹一下3種常見的導致逆變器交流側(cè)電壓高的場景和應對策略:
場景01
在一些偏遠地區(qū)或弱電網(wǎng)區(qū)的并網(wǎng)發(fā)電過程中,常因線路阻抗的影響(逆變器至電網(wǎng)并網(wǎng)點之間的線纜過細、距離過長等原因),使得逆變器不得不抬高交流輸出電壓(河床抬升,形成高水勢才能流向大海),以保證交流電流向電網(wǎng)(河流匯入大海)。當出現(xiàn)這種情況,逆變器的交流側(cè)輸出電壓就會抬升,當抬升電壓超過逆變器安規(guī)設定的并網(wǎng)電壓范圍,逆變器就會顯示電網(wǎng)過壓故障。
應對方法:1.選擇合適規(guī)格線徑的交流電纜并網(wǎng),對于長距離并網(wǎng)的,需增大線纜線徑,從而減少線路阻抗(請參考逆變器說明書中線纜選型表)。2.盡可能選擇就近點并網(wǎng),縮短逆變器到并網(wǎng)點的距離,減少線路阻抗。
場景02
同一臺區(qū)光伏系統(tǒng)的裝機容量過大,而臺區(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),當并網(wǎng)的電站過多,電網(wǎng)負載消納能力不足時,就會導致電網(wǎng)電壓抬升,逆變器即報過壓故障。在一些整縣推進的項目中,集中連片式安裝的項目就比較容易遇到電壓抬升的問題。
光伏集中安裝案例
應對方法:1、增容變壓器,提高“大海”蓄水能力。我們把電網(wǎng)比作大海,當大海容量增大了,自然就能并入更多的細流(光伏系統(tǒng))。2、采用逆變器過壓降載方式,當電壓超過一定范圍,讓逆變器降功率運行,防止逆變器脫網(wǎng),但這種方法會減少逆變器的發(fā)電量,需征得業(yè)主同意。
場景03
這種場景比較特殊,即在多臺單相逆變器并網(wǎng)時,若集中并到一相上,則容易抬升該相電壓(多條河流匯到一個窄河床上,造成水溢),引起電網(wǎng)電壓不平衡,導致電網(wǎng)電壓抬升。
應對方法:
建議同一并網(wǎng)點存在多臺并網(wǎng)時,應盡量使設備在三相上均勻分布或者選擇多點并網(wǎng),將多臺逆變器分攤到電網(wǎng)的三相上。
多臺單相逆變器并網(wǎng)案例
通過以上生動形象的類比分析,讓光伏工作者們對電網(wǎng)過壓故障這種常見的故障成因有更深刻的認識,在光伏電站建設設計之初規(guī)避這些隱患,提高設計效率,助力光伏項目順利推進。
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