光伏逆变器并网问题详解

摘要：目前光伏、风电等新能源势头正足，乘坐着国家政策的顺风车一路高歌猛进，造就了一番百家争鸣的景象，甚至有人高喊新能源时代就要到来……可是冷静下来细想，光伏、风电这些新能源的发电量确实可观，但是它是否可以直接并入电网 并入电网之前或之后又有什么问题需要解决呢
  


在文章开始小编先回答上面的问题：必须可以!现在国家推广新能源都到了“丧心病狂”的地步了，国家电网一直以来对新能源的公开态度就是八个字：“全额收购，优先调度”，妥妥的。

但是话又说回来，是不是只要是新能源发的电就可以直接并入电网呢，那必然不是了，在并网前和并网后都有很多问题需要解决，需要提前告诉大家的是，那些小问题，可以解决的问题这里一概不提，比如哪条线路过了，哪台逆变器超额超限了等等，统统可以当成是国家电网给新能源的福利。

这里仅说些目前不能很好解决的问题。在开始之前先科普一下知识：新能源并网现在主要分为两类：1.大规模集中式并网;2.分布式并网。

1.什么是集中式并网

集中式并网就是充分利用荒漠地区丰富和相对稳定的太阳能资源构建大型光伏电站，接入高压输电系统供给远距离负荷，相当于一个大型发电站。
  


2.什么是分布式并网

主要基于建筑物表面，就近解决用户的用电问题，通过并网实现供电差额的补偿与外送，这种光伏电源处于用户侧，发电供给当地负荷，视作负载，可以有效减少对电网供电的依赖，减少线路损耗。
  


我们还可以看看我国从2015年到2020年的太阳能发电的发展规划。可以看出集中式并网和分布式并网将来的发展趋势，还是非常可观的!由于分布式并网将来与我们的生活更加接近，所以本文主要针对分布式并网进行问题分析。
  


分布式发电系统存在什么问题

一.谐波问题

分布式发电系统主要是通过光伏逆变器直接并网，这样的直接并网操作容易产生许多问题，比如：

1.谐波、三相不平衡等问题;
2.输出功率的随机性易造成电网电压波动、闪变;
3.分布式发电系统直接在用户侧接入电网，电能质量问题将直接影响用户的电器设备安全。
  


这些问题在新能源发达的德国早就遇到了，在没有发布整改措施前，由于光伏逆变器的肆意并网，导致电网谐波含量超标，对居民的用电器造成了巨大影响。这也是为什么德国要发布最新的谐波测试标准VDE-AR-N4105(如上图)来限制光伏逆变器直接并网了，该标准规定新能源逆变器并网之前一共需要测试178次谐波的数值，然后通过数值来判断是否超标，一旦发现超标绝对不允许并网。

二.无功和电压问题

集中供电的配电网一般呈辐射状。稳态运行状态下，电压沿馈线潮流方向逐渐降低。接入光伏逆变器后，由于馈线上的传输功率减少，使沿馈线各负荷节点处的电压被抬高，可能导致一些负荷节点电压偏移超标，其电压被抬高多少与接入光伏逆变器的位置及总容量大小密切相关。
  


试想一下，在午间阳光充足时，光伏逆变器发电量通常较大，若线路轻载，光伏逆变器将明显抬高接入点的电压。如果接入点是在馈电线路的末端，接入点的电压很可能会越过上限，这时就必须合理设置光伏逆变器的运行方式。

又比如，由于光伏逆变器发电量随入射的太阳辐照度而变，可能会造成局部配电线路的电压波动和闪变，若跟负荷改变叠加在一起，将会引起更大的电压波动和闪变。
  


三.孤岛问题

孤岛效应是指当电网供电因故障或停电维修等情况发生电压异常而跳脱时，各个用户端的并网逆变器发电系统却未能即时检测出停电状态而将自身从市电网络切离，于是形成由光伏并网逆变发电系统和周围的负载组成的一个自给供电的孤岛状况。
  


孤岛带来危害就很多了，比如：

1、危及电网输电线路上维修人员的安全;
2、影响传输电能质量，导致供电电压与频率不稳定;
3、供电恢复时产生浪涌电流，烧毁供电设备与光伏逆变系统。

对用户来说，供电的中断却给用户带来不便;对发电商来说，利益受到损害;对电网来说，如果分布式光伏逆变器在孤岛状态下退出，当电网重合成功或故障消除后恢复供电，原来由光伏逆变器提供电能的用户全部由电网供电，加重了电网的负担，在某些情况下可能造成电网的不稳定。
  


除了上面提到的三点，还有很多，比如低电压穿越问题，谐振问题等。所以新能源的全面发展是任重而道远的任务，现在还远远达不到普及的目的。国内致远电子不断努力研发新技术，研发出一系列优秀的仪器去帮助国家推动新能源的发展做出一点点贡献。如功率分析仪，它可以针对光伏逆变器做一系列的测试，谐波，低电压穿越，防孤岛测试等等，可以助新能源行业的用户更好的解决并网问题。