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光伏并网逆变器的3个典型认识误区

日期:2024-06-25    来源:古瑞瓦特

国际新能源网

2024
06/25
16:13
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关键词: 光伏项目 光伏电站 光伏逆变器

逆变器作为光伏系统的中枢控制器,对整个系统的运行和产出起到关键作用。当系统出现待机、停机、告警、故障、发电量未达预期、数据监控中断等问题时,运维人员总是下意识地、第一时间从逆变器入手,去寻找原因和解决方案。在日常交流中发现尽管分布式光伏在国内已经高速发展了多年,但仍然有几个典型的对逆变器的认识误区存在。今天就来聊一聊。

01逆变器输出电压吗?

“交流输出电压”这个参数在每个品牌的逆变器的规格书上都能很容易的找到,它属于定义一款逆变器等级特性的关键参数。从字面意思简单来说,交流输出电压好像就是指逆变器交流侧所输出的电压值。实际上,这是一个理解的误区。

“交流输出电压”并不是逆变器本身输出的电压。逆变器是一个电流源性质的电力电子装置,由于需要接入电网(Utility)才能将生产出来的电能安全传输或存放,所以在工作期间,它会一直侦测所并入的电网的电压(V)和频率(F)。这两个参数是否与电网同步/相同、决定了该款逆变器所输出的电能是否可以被电网接纳。为了输出其额定的功率值(P=UI),逆变器根据每一时刻所侦测到的电网电压(并网点)去计算是否可以继续输出、以及输出多少。这里输给电网的实际是电流(I),电流的大小根据电压的变化来调节。

以需要转换10KW为例,电网电压如果为400V,则此时逆变器所需输出的电流值为:10000÷400÷1.732≈14.5A;当下一时刻电网电压波动至430V时,所需输出的电流则调整为13.4A;反之当电网电压降低时,逆变器相应会增加输出的电流值。需要注意2点:① 电网电压不可能恒定的停留在一个值,它一直是波动的;② 所以逆变器所侦测的电网电压必须有个范围,如果电网的实际电压波动出了这个范围,则逆变器必须实时侦测到并报故障并停止输出,直至电网电压恢复。这样做的目的是为了保护台区同一线路上的电器和人员的安全。

既然这样,为什么不改掉这个参数名称呢?主要是行业多年的因循已成惯例——大家都这么叫;同时也为了与输出电流保持统一,所以就这么一直叫下来了。

02逆变器一定配有防孤岛保护吗?

这个答案当然是肯定的,毋庸置疑。甚至可以说,一台逆变器之所以能称为一台逆变器,就是因为它具备防孤岛保护功能。试想一下:如果逆变器任由直流侧输入而交流侧无法输出,大量电荷将何去何从?逆变器自身并不是一个储容装置,无法容留大量电荷,那么就还得往出输。孤岛发生时正是电网正常的输配电因故中断之时,一旦大量电荷按照原有路径进入电网线路,如果此时正好有电力检修人员在上面作业,后果不堪设想。因此,光伏系统要始终保持与电网同步,就必须配备防孤岛保护功能(Anti-Islanding)。

如何实现?防止孤岛效应的关键点仍然是电网断电的检测,通常采用被动式或者主动式两种“孤岛效应”检测方法,无论何种检测方法,一旦确认电网失电,均会在规定的响应时效内将并网逆变器与电网断开并停止逆变器的运行,目前法规规定的响应值是2s内。

03直流组串电压越高发电越好吗?

并不是。在逆变器的MPPT工作电压范围之内,有一个额定工作电压值,当直流组串所串出来的电压值在逆变器的额定电压值或附近,也就是在满载MPPT电压范围时,逆变器才可以输出其额定的功率值。如果组串电压配得过高或过低,组串电压远离逆变器设定的额定电压值/范围,它的输出效率大打折扣,首先排除了输出额定功率的可能性——这是不可取的;其次,如果组串电压过低,逆变器的Boost升压电路就需要被频繁调动持续工作,持续发热又引发内部风扇持续工作,最终导致效率损失;如果组串电压过高,既不安全,也限制了组件的I-V输出曲线,使得电流变小,功率波动增大。以1100V等级的逆变器为例,一般其额定工作电压点为600V,满载MPPT电压范围在550V~850V之间,如果输入电压超过了这个范围,逆变器的表现反倒不理想。

实际操作中,针对目前市场上主流的182型和210型组件参数,考虑组件的负温度系数特性,建议:

182型,每串接16块左右,范围取13~17块为宜;

210型,每串接18块左右,范围取16~22块为宜。

当然,上述组串建议应结合具体的组件参数值来确定,目前市场上各种新技术、新版型以及新规格的组件仍在不断出现,变化很快;而逆变器的参数相对稳定,在匹配时主要把握组串电压与逆变器的额定/满载MPPT电压范围之间的对应关系,就不会出错。

注意:1100V是电压保护阈值,达到或超出,都会使系统出现不可逆的故障报错或安全事故。

04总结

以上几点虽然是理论层面的一些基础知识,但他们对做光伏项目的指导意义实际上非常重大。正确的认识和理解,能在选型、配置、与电网公司交涉、故障排查处理等方面对我们起到很大的帮助作用。


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