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【科普】光伏逆變器是如何保護自己的?

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人氣:-發(fā)表時(shí)間:2016-03-16 13:46【

隨著(zhù)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)穩定的一個(gè)重要因素,電站的站內保護像是光伏逆變器的防孤島保護、低電壓穿越,以及站內的靜止無(wú)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(shí)并網(wǎng)逆變器能夠正常并網(wǎng)一段時(shí)間,“穿越”這個(gè)低電壓時(shí)間(區域)直到電網(wǎng)恢復正常;孤島效應保護是指當電網(wǎng)斷電時(shí)并網(wǎng)逆變器應立即停止并網(wǎng)發(fā)電,保護時(shí)間不超過(guò)0.2秒??梢钥闯?,孤島效應保護與低電壓穿越是相互矛盾的,兩種功能不能同時(shí)并存,需要根據電站規模和要求進(jìn)行選擇,一般原則如下:

【科普】光伏逆變器是如何保護自己的?

  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(shí)不會(huì )對電網(wǎng)的穩定性產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響,所以應具備快速監測孤島且立即斷開(kāi)與電網(wǎng)連接的能力,即此時(shí)并網(wǎng)逆變器應選擇孤島效應保護功能。

  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(shí)不會(huì )對電網(wǎng)的穩定性產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響,所以應具備一定的低電壓穿越能力,即此時(shí)并網(wǎng)逆變器應選擇低電壓穿越功能。

  對于目前大多數光伏并網(wǎng)發(fā)電系統來(lái)說(shuō),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(shí)現并網(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(shí)時(shí)監測網(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)現電網(wǎng)發(fā)生電壓跌落故障時(shí),立即啟動(dòng)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?xún)葧r(shí),逆變器進(jìn)入低電壓穿越階段;當電網(wǎng)進(jìn)入電壓恢復階段,此時(shí)并網(wǎng)逆變器輸出無(wú)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(huì )以輸出三相平衡電流為目標函數,通過(guò)軟件控制算法實(shí)現在電網(wǎng)電壓不平衡階段,逆變器的電流是平衡的;當電網(wǎng)恢復正常,逆變器迅速轉入正常并網(wǎng)狀態(tài)。

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