不同類別逆變器的區(qū)別 并網(wǎng)點電壓問題解決方法

前言

分布式光伏發(fā)電在滿發(fā)以及容量占比達到一定比例時，容易引起電壓超限問題。電壓超限不僅影響了電能質(zhì)量問題，而且限制了光伏在配電網(wǎng)中的滲透率。針對電壓超限，電網(wǎng)公司出臺了相應的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范，業(yè)內(nèi)也有通過逆變器控制方案來實現(xiàn)并網(wǎng)點電壓的調(diào)整或增加新的無功補償裝置應對等解決方案。本文由小固給大家普及一下光伏、并網(wǎng)點電壓問題。

01并網(wǎng)逆變器是電壓源還是電流源？

首先我們需要了解逆變器電源類型，有助于理解電網(wǎng)對逆變器的影響。毫無疑問，并網(wǎng)逆變器是發(fā)電設備，屬于電流源。電流源的特性是內(nèi)阻無窮大，輸出電流由設備內(nèi)部算法進行控制。電壓及頻率由外電路（電網(wǎng)）決定，電流源的特點要求電流源不能開路（電網(wǎng)不能故障），電流源可以并聯(lián)使用。

而電壓源的特性是內(nèi)阻為零，輸出電壓恒定不變；電流及其方向由電壓源與外電路共同決定。電壓源的特點要求電壓源不能短路。

電壓源型逆變器

電流源型逆變器

并網(wǎng)逆變器的運行策略是依靠大電網(wǎng)所提供電壓和頻率的剛性支撐，這時電網(wǎng)中的負荷波動、電壓和頻率的擾動都由大電網(wǎng)承擔，分布式電源不需考慮電壓和頻率調(diào)節(jié)。

光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電壓由電網(wǎng)決定的，當電網(wǎng)電壓超過逆變器工作電壓范圍時，逆變器故障停機，當電網(wǎng)電壓在逆變器工作電壓范圍內(nèi)，逆變器正常工作。

電網(wǎng)對不同形式的逆變器輸出的電能質(zhì)量有一定的要求，不同的規(guī)范、不同的逆變器存在一定的差異。

02A類、B類逆變器的區(qū)別

不同類別的逆變器對于電壓超限、孤島保護等要求有較大區(qū)別，逆變器類別將根據(jù)《光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)要求》（GB/T37408-2019）中規(guī)定，逆變器按接入電源等級可分為A類、B類逆變器。

概括來講，A類逆變器與公共電網(wǎng)的要求緊密，B類逆變器主要應用于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，具有并網(wǎng)電壓低、與公用電網(wǎng)聯(lián)系不緊密、對電網(wǎng)影響小等特點。

A類逆變器在無功容量、故障穿越（低電壓穿越和高電壓穿越）、反孤島保護存在一定的差異要求。

隨著新能源的大比例接入，目前電網(wǎng)對于對B類逆變器的技術(shù)要求逐步靠近、甚至參照A類逆變器。

03逆變器安規(guī)要求

針對逆變器與并網(wǎng)點電壓等技術(shù)要求，出臺了一系列的安規(guī)要求，主要標準如下：

《光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)要求》（GB/T37408-2019） 7.5.1 電壓適應性中規(guī)定：A類逆變器和B類逆變器的電壓范圍均為0.9p.u.至1.1p.u.

《光伏電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 19964-2012）9.1 電壓范圍規(guī)定了逆變器的電壓范圍為0.9p.u.至1.1p.u.

《光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》（GB/T 29319） 8.2 高/低壓保護詳細規(guī)定了逆變器的電壓范圍為0.85p.u.至1.1p.u.

三個標準中運行電壓范圍的低限數(shù)值不同，不同數(shù)值意味著不同制造成本。逆變器定值涉及分布式光伏的涉網(wǎng)性能，應該有嚴格的定值規(guī)范、審核流程和驗收管理。如山東要求10kV均按照電站級的電壓進行整定。

04并網(wǎng)點電壓問題常用解決對策

如何解決并網(wǎng)點電壓異常，可參考如下方式：

1、逆變器功率控制

逆變器在并網(wǎng)環(huán)節(jié)能夠?qū)夥敵龅挠泄β屎蜔o功功率實現(xiàn)調(diào)節(jié)控制，可以通過對功率的控制實現(xiàn)對并網(wǎng)點電壓的調(diào)整。

2、無功補償裝置

無功補償對電力系統(tǒng)的重要性越來越受到重視，合理地使用無功補償設備，對調(diào)整電網(wǎng)電壓（控制電網(wǎng)電壓波動和閃變能力）、提高供電質(zhì)量、抑制諧波干擾、保證電網(wǎng)安全運行都有著十分重要的作用。

3、配置儲能

1）儲能可以解決三相電壓不平衡問題。

2）通過功率型儲能的快速響應能力，也可以補償電壓閃變和暫降的電壓問題。

3）儲能能夠進行無功補償，改善功率因素，同時不影響光伏有功出力。

充放電調(diào)節(jié)光伏并網(wǎng)功率，減少電壓偏差

小結(jié)

隨著分布式電源接入比例的上升，電網(wǎng)做好分布式電源與電網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃，計算各級配電網(wǎng)承載力，加強配電網(wǎng)群測群控群調(diào)技術(shù)、有載調(diào)容調(diào)壓配電等關(guān)鍵技術(shù)，我們期待電網(wǎng)能出臺統(tǒng)一標準、能解決分布式電源大量接入的規(guī)范要求，攜手共建新型電力系統(tǒng)。

審核編輯：湯梓紅