光伏逆變器并網問題詳解

　　摘要：目前光伏、風電等新能源勢頭正足，乘坐著國家政策的順風車一路高歌猛進，造就了一番百家爭鳴的景象，甚至有人高喊新能源時代就要到來……可是冷靜下來細想，光伏、風電這些新能源的發電量確實可觀，但是它是否可以直接并入電網?并入電網之前或之后又有什么問題需要解決呢?

　　在文章開始小編先回答上面的問題：必須可以!現在國家推廣新能源都到了“喪心病狂”的地步了，國家電網一直以來對新能源的公開態度就是八個字：“全額收購，優先調度”，妥妥的。

　　但是話又說回來，是不是只要是新能源發的電就可以直接并入電網呢，那必然不是了，在并網前和并網后都有很多問題需要解決，需要提前告訴大家的是，那些小問題，可以解決的問題這里一概不提，比如哪條線路過了，哪臺逆變器超額超限了等等，統統可以當成是國家電網給新能源的福利。

　　這里僅說些目前不能很好解決的問題。在開始之前先科普一下知識：新能源并網現在主要分為兩類：1.大規模集中式并網;2.分布式并網。

　　1.什么是集中式并網?

　　集中式并網就是充分利用荒漠地區豐富和相對穩定的太陽能資源構建大型光伏電站，接入高壓輸電系統供給遠距離負荷，相當于一個大型發電站。

　　2.什么是分布式并網?

　　主要基于建筑物表面，就近解決用戶的用電問題，通過并網實現供電差額的補償與外送，這種光伏電源處于用戶側，發電供給當地負荷，視作負載，可以有效減少對電網供電的依賴，減少線路損耗。

　　我們還可以看看我國從2015年到2020年的太陽能發電的發展規劃。可以看出集中式并網和分布式并網將來的發展趨勢，還是非常可觀的!由于分布式并網將來與我們的生活更加接近，所以本文主要針對分布式并網進行問題分析。

　　分布式發電系統存在什么問題?

　　一.諧波問題

　　分布式發電系統主要是通過光伏逆變器直接并網，這樣的直接并網操作容易產生許多問題，比如：

　　1.諧波、三相不平衡等問題;

　　2.輸出功率的隨機性易造成電網電壓波動、閃變;

　　3.分布式發電系統直接在用戶側接入電網，電能質量問題將直接影響用戶的電器設備安全。

　　這些問題在新能源發達的德國早就遇到了，在沒有發布整改措施前，由于光伏逆變器的肆意并網，導致電網諧波含量超標，對居民的用電器造成了巨大影響。這也是為什么德國要發布最新的諧波測試標準VDE-AR-N4105(如上圖)來限制光伏逆變器直接并網了，該標準規定新能源逆變器并網之前一共需要測試178次諧波的數值，然后通過數值來判斷是否超標，一旦發現超標絕對不允許并網。

　　二.無功和電壓問題

　　集中供電的配電網一般呈輻射狀。穩態運行狀態下，電壓沿饋線潮流方向逐漸降低。接入光伏逆變器后，由于饋線上的傳輸功率減少，使沿饋線各負荷節點處的電壓被抬高，可能導致一些負荷節點電壓偏移超標，其電壓被抬高多少與接入光伏逆變器的位置及總容量大小密切相關。

　　試想一下，在午間陽光充足時，光伏逆變器發電量通常較大，若線路輕載，光伏逆變器將明顯抬高接入點的電壓。如果接入點是在饋電線路的末端，接入點的電壓很可能會越過上限，這時就必須合理設置光伏逆變器的運行方式。

　　又比如，由于光伏逆變器發電量隨入射的太陽輻照度而變，可能會造成局部配電線路的電壓波動和閃變，若跟負荷改變疊加在一起，將會引起更大的電壓波動和閃變。

　　三.孤島問題

　　孤島效應是指當電網供電因故障或停電維修等情況發生電壓異常而跳脫時，各個用戶端的并網逆變器發電系統卻未能即時檢測出停電狀態而將自身從市電網絡切離，于是形成由光伏并網逆變發電系統和周圍的負載組成的一個自給供電的孤島狀況。

　　孤島帶來危害就很多了，比如：

　　1、危及電網輸電線路上維修人員的安全;

　　2、影響傳輸電能質量，導致供電電壓與頻率不穩定;

　　3、供電恢復時產生浪涌電流，燒毀供電設備與光伏逆變系統。

　　對用戶來說，供電的中斷卻給用戶帶來不便;對發電商來說，利益受到損害;對電網來說，如果分布式光伏逆變器在孤島狀態下退出，當電網重合成功或故障消除后恢復供電，原來由光伏逆變器提供電能的用戶全部由電網供電，加重了電網的負擔，在某些情況下可能造成電網的不穩定。

　　除了上面提到的三點，還有很多，比如低電壓穿越問題，諧振問題等。所以新能源的全面發展是任重而道遠的任務，現在還遠遠達不到普及的目的。國內致遠電子不斷努力研發新技術，研發出一系列優秀的儀器去幫助國家推動新能源的發展做出一點點貢獻。如功率分析儀，它可以針對光伏逆變器做一系列的測試，諧波，低電壓穿越，防孤島測試等等，可以助新能源行業的用戶更好的解決并網問題。