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当光伏扶贫遇上农村弱电网会擦出怎样的火花?

导读: 中国光伏扶贫项目的实施,一般以县级、村级为单位,每户安装3kW-5kW为主要的应用形式。系统集成商朋友们,除了要应对农村屋顶多变的安装条件以外,还面临很多复杂的技术问题。

   一、前言

  中国光伏扶贫项目的实施,一般以县级、村级为单位,每户安装3kW-5kW为主要的应用形式。系统集成商朋友们,除了要应对农村屋顶多变的安装条件以外,还面临很多复杂的技术问题,比如说:农村弱电网电压、频率不稳定、多个分布式光伏系统同时并入电网,导致多机并联进而引起的谐振、电压抬升,以及更加复杂的负载情况。这就是小固今天要跟大家一起关注和解释的问题,当然,这里会有一些相对专业的概念介绍,希望大家仔细阅读,欢迎您参与留言讨论及批评指正。

  二、弱电网、谐振的概念

  1)电网电压过高

  光伏系统并入电网,根据安全规范要求,光伏系统必须在允许的范围内工作。如测量得出电网电压高于此范围,则意味着电网电压过高。

  对应解决方案,请点我查看《光伏系统常见问题系列之电压超限》

  2)弱电网(一般出现在电网末端,如偏远地区、农村)一般大电网可以视为理想电压源,输出阻抗可以视为零,弱电网则不可以,电网阻抗不可忽略,等效模型如下:

光伏

  其中Ug’为理想电网电压;Ug为弱电网电压;Ig为并网电流。3)谐振在电力系统中,谐振的含义就是两个或者两个以上的电信号在周期性变化上的吻合,这里的电信号是指电压和电流的周期性变化。当发生串联谐振时,如果外加给谐振支路一个任意小的电压,理论上支路上都将有无穷大的电流;并联谐振时,从外电路流入并联谐振回路一个任意小的电流,理论上都将引起回路两端无穷大的电压。这两种情况,在电力系统中往往是要努力避免的

  三、弱网高阻抗谐振的危害

  1)抬高逆变器并网端电压,导致逆变器报电网电压过高而脱网。

光伏

  当电网阻抗Rg与Lg很大时,逆变器输出电流Iac会在Rg与Lg上产生很大的压降,会造成逆变器并网端电压快速上升,最终导致逆变器报电网电压过高而脱网。

光伏

  图1:电压超限引起脱网的现场测试波形2)谐振会导致逆变器过流脱网弱网条件下的单机高阻抗谐振或者多机并联谐振会引起逆变器输出电流震荡,电感异常声响;输出特性变差,严重的会导致逆变器过流脱网。下图是现场测试波形:

光伏

  图2:谐振较弱时输出波形

光伏

  图3:谐振较强时输出波形(逆变器最终脱网)

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