光伏的高、低電壓穿越是什么

光伏發(fā)電作為一種清潔、可再生的能源，在全球范圍內(nèi)都獲得廣泛應(yīng)用。特別是在雙碳政策之下，已然成為全球能源轉(zhuǎn)型的主要核心，然而，光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性、波動(dòng)性、間歇性，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成了一定的沖擊，成了影響電網(wǎng)完全運(yùn)行的因素之一。為了確保光伏發(fā)電能夠在電網(wǎng)發(fā)生電壓變化時(shí)繼續(xù)運(yùn)行，低電壓穿越（LVRT）和高電壓穿越（HVRT）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。成為了光伏發(fā)電必不可少的重要技術(shù)之一。今天強(qiáng)哥就和大家一起學(xué)習(xí)一下這方面的知識(shí)點(diǎn)（有說(shuō)的不對(duì)的地方，煩請(qǐng)電友們?cè)诹粞詤^(qū)及時(shí)指出。一起交流，共同進(jìn)步）

一、什么是光伏發(fā)電的低壓穿越？

低壓穿越（Low Voltage Ride Through, LVRT）是指當(dāng)電網(wǎng)電壓因故障或波動(dòng)暫時(shí)下降到額定電壓的某一百分比以下時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠在一定時(shí)間內(nèi)保持并網(wǎng)運(yùn)行，而不因電壓降低而退出。

根據(jù)GB/T 19964-2024《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》的規(guī)定，光伏電站需要滿足如下低壓穿越要求：

GB/T 19964-2024，標(biāo)準(zhǔn)已上傳星球，不懂可咨詢客服K89303

當(dāng)電網(wǎng)電壓在規(guī)定時(shí)間內(nèi)下降到額定電壓的15%-90%之間，光伏電站需保持正常運(yùn)行。

具體穿越曲線定義了電壓下降深度與持續(xù)時(shí)間的關(guān)系，電站需要能夠適應(yīng)不同的故障類型。

2. 低壓穿越的重要意義

提高電網(wǎng)穩(wěn)定性：在電網(wǎng)發(fā)生短時(shí)電壓跌落時(shí)，避免大規(guī)模光伏電站脫網(wǎng)導(dǎo)致電網(wǎng)崩潰。

增強(qiáng)抗故障能力：LVRT功能可以保證光伏電站在電網(wǎng)故障恢復(fù)后迅速恢復(fù)發(fā)電，提高系統(tǒng)的可靠性。

滿足并網(wǎng)要求：現(xiàn)代電網(wǎng)對(duì)新能源并網(wǎng)提出更嚴(yán)格的要求，LVRT是光伏電站接入電網(wǎng)的基本條件。

3. 實(shí)現(xiàn)低壓穿越的技術(shù)手段

逆變器控制優(yōu)化：光伏系統(tǒng)的核心是逆變器，通過(guò)優(yōu)化控制算法，使其能夠在低電壓情況下持續(xù)提供無(wú)功功率支撐。

動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備：如SVG（靜止無(wú)功發(fā)生器），在電壓跌落時(shí)快速補(bǔ)償無(wú)功功率，穩(wěn)定電壓水平。

儲(chǔ)能系統(tǒng)輔助：配置儲(chǔ)能系統(tǒng)，在電壓跌落時(shí)提供快速功率支撐，維持系統(tǒng)運(yùn)行。

二、什么是光伏發(fā)電的高壓穿越？

高壓穿越（High Voltage Ride Through, HVRT）是指當(dāng)電網(wǎng)電壓因故障或其他因素暫時(shí)升高至額定電壓的某一百分比以上時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)仍能保持并網(wǎng)運(yùn)行，而不因電壓升高而退出。根據(jù)GB/T 19964-2024的規(guī)定：

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從上圖可以看出當(dāng)電網(wǎng)電壓在規(guī)定時(shí)間內(nèi)升高至額定電壓的110%-135%，光伏電站需要保持穩(wěn)定運(yùn)行。

高壓穿越時(shí)間要求與電壓升高幅度相關(guān)，通常為數(shù)百毫秒到幾秒鐘。

2. 高壓穿越的意義

維持電網(wǎng)運(yùn)行安全：電壓升高時(shí)，光伏系統(tǒng)能夠避免因過(guò)電壓保護(hù)誤動(dòng)作而脫網(wǎng)。

保護(hù)設(shè)備和電網(wǎng)：HVRT功能可減少設(shè)備因高電壓引起的損壞，并降低對(duì)電網(wǎng)的沖擊。

增強(qiáng)新能源消納能力：高壓穿越使得光伏電站能夠在電網(wǎng)波動(dòng)中穩(wěn)定輸出功率，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性。

3. 實(shí)現(xiàn)高壓穿越的關(guān)鍵技術(shù)

逆變器耐壓能力增強(qiáng)：設(shè)計(jì)具有更高電壓耐受范圍的逆變器，避免過(guò)電壓時(shí)觸發(fā)保護(hù)脫網(wǎng)。

控制算法優(yōu)化：通過(guò)優(yōu)化逆變器控制策略，平衡高電壓情況下的無(wú)功和有功輸出，避免電網(wǎng)不穩(wěn)定。

硬件保護(hù)：增加過(guò)電壓保護(hù)電路，同時(shí)確保光伏組件和逆變器的絕緣性能滿足高電壓運(yùn)行要求。

四、高、低電壓穿越的難點(diǎn)

逆變器性能要求高：高頻、大功率逆變器在電壓異常時(shí)需要快速調(diào)整輸出，技術(shù)難度較大。

成本增加：增加穿越能力需要配置更多的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備和優(yōu)化硬件設(shè)計(jì)，可能提高光伏電站建設(shè)成本。

電網(wǎng)適應(yīng)性差異：不同地區(qū)電網(wǎng)特性差異較大，需要針對(duì)性調(diào)整穿越技術(shù)方案。

光伏發(fā)電的高、低電壓穿越能力是電網(wǎng)穩(wěn)定性和光伏系統(tǒng)可靠性的重要保障。它能夠在電網(wǎng)故障時(shí)提供支撐，減少大規(guī)模脫網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)提高新能源的并網(wǎng)友好性。未來(lái)，隨著新能源滲透率的進(jìn)一步提高，高、低電壓穿越能力將成為光伏電站的標(biāo)配技術(shù)。同時(shí)，通過(guò)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)，光伏系統(tǒng)將在電網(wǎng)中扮演更加重要的角色。