光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策（PPT83頁(yè))

1、講座人簡(jiǎn)介 朱明星，副教授，碩士生導(dǎo)師，安徽大學(xué)教育部電能質(zhì)量工程研究中心測(cè)試評(píng)估研究所所長(zhǎng)，亞洲電能質(zhì)量產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)，中國(guó)電源學(xué)會(huì)電能質(zhì)量專委會(huì)副主任委員，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)城市供電專委會(huì)電能質(zhì)量和電磁兼容學(xué)組委員。 近20年來(lái)一直致力于供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量測(cè)試、分析與控制技術(shù)的研究與工程應(yīng)用，擅長(zhǎng)于大型企業(yè)用戶供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量系統(tǒng)解決方案的設(shè)計(jì)與仿真工作。現(xiàn)已在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表電能質(zhì)量相關(guān)學(xué)術(shù)論文近40篇，主編1部技術(shù)書籍，參與3項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)起草，主持1項(xiàng)國(guó)家能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起草，主持1項(xiàng)中國(guó)電源學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)起草，榮獲安徽省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，安徽省省級(jí)成果1項(xiàng)，已授權(quán)發(fā)明專利7項(xiàng)，新

2、型實(shí)用專利2項(xiàng)，已受理發(fā)明專利3目 錄4前言1235光伏接入配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中電能質(zhì)量條款光伏逆變器的諧波與功率特性結(jié)束語(yǔ) 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策前 言1 第一部分1 第一部分1 前言 國(guó)家能源局發(fā)布統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2016年底，我國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量3454萬(wàn)千瓦，累計(jì)裝機(jī)容量7742萬(wàn)千瓦，新增和累計(jì)裝機(jī)容量均為全球第一。全年發(fā)電量662億千瓦時(shí)，占我國(guó)全年總發(fā)電量的1。光伏累計(jì)裝機(jī)容量區(qū)域分布圖 光伏新增裝機(jī)容量區(qū)域分布圖 我國(guó)的光伏裝機(jī)正在從傳統(tǒng)的西北地區(qū)向中東部轉(zhuǎn)移，主要增長(zhǎng)為華中地區(qū) 。1 前言 西北大片的荒漠戈壁等未利用地、豐富的太陽(yáng)能資源，為地面光伏電站發(fā)展提供條件；而華東發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)

3、、大片的工業(yè)廠房則是分布式光伏發(fā)展的基礎(chǔ)。 地面光伏電站累計(jì)裝機(jī)量區(qū)域分布圖 分布式光伏累計(jì)裝機(jī)量區(qū)域分布圖1 前言 即使西部受限電等因素影響，但由于其太陽(yáng)能資源好，西北電網(wǎng)的發(fā)電量占比仍然高于裝機(jī)量占比；除西北電網(wǎng)之外，各地的發(fā)電量占比均不高于裝機(jī)量占比。尤其是華中電網(wǎng)，發(fā)電量占比遠(yuǎn)小于裝機(jī)量占比。 光伏2017年12月累計(jì)發(fā)電量區(qū)域分布圖光伏累計(jì)裝機(jī)容量區(qū)域分布圖 1 前言1 前言 安徽省是全國(guó)率先實(shí)施光伏扶貧的省份，截至2016年12月底來(lái)自安徽省能源局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。全省已建成光伏扶貧電站裝機(jī)總?cè)萘恳巡⒕W(wǎng)光伏扶貧電站裝機(jī)總?cè)萘?4.4萬(wàn)千瓦88.2萬(wàn)千瓦1 前言光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)示意圖1

4、前言集中式逆變器 優(yōu)點(diǎn)：（1）功率大，數(shù)量少，便于管理；元器件少，穩(wěn)定性好，便于維護(hù)；（2）諧波含量少，電能質(zhì)量高；保護(hù)功能齊全，安全性高；（3）有功率因數(shù)調(diào)節(jié)功能和低電壓穿越功能，電網(wǎng)調(diào)節(jié)性好。缺點(diǎn)：（1）MPPT電壓范圍較窄，不能監(jiān)控到每一路組件的運(yùn)行情況，因此不可能使每一路組件都處于最佳工作點(diǎn)，組件配置不靈活；（2）集中式逆變器占地面積大，需要專用的機(jī)房，安裝不靈活；（3）自身耗電以及機(jī)房通風(fēng)散熱耗電量大。500kW/250kW/100kW1 前言組串式逆變器優(yōu)點(diǎn)：（1）不受組串間模塊差異和陰影遮擋的影響，同時(shí)減少光伏電池組件最佳工作點(diǎn)與逆變器不匹配的情況，最大程度增加了發(fā)電量；（2）M

5、PPT電壓范圍寬，組件配置更加靈活；在陰雨天，霧氣多的部區(qū)，發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)；（3）體積較小，占地面積小，無(wú)需專用機(jī)房，安裝靈活；（4）自耗電低、故障影響小。缺點(diǎn)：（1）功率器件電氣間隙小，不適合高海拔地區(qū)；元器件較多，集成在一起，穩(wěn)定性稍差；（2）戶外型安裝，風(fēng)吹日曬很容易導(dǎo)致外殼和散熱片老化；（3）逆變器數(shù)量多，總故障率會(huì)升高，系統(tǒng)監(jiān)控難度大；（4）不帶隔離變壓器設(shè)計(jì)，電氣安全性稍差，不適合薄膜組件負(fù)極接地系統(tǒng)。3kW5kW1 前言優(yōu)點(diǎn)：（1）.與集中式對(duì)比，分散MPPT跟蹤”減小了失配的幾率，提升了發(fā)電量；（2）與集中式及組串式對(duì)比，集散式逆變器具有升壓功能，降低了線損；（3）與組串式對(duì)比，“

6、集中逆變”在建設(shè)成本方面更具優(yōu)勢(shì)。缺點(diǎn)：（1）工程經(jīng)驗(yàn)少。較前兩類而言，尚屬新形式，在工程項(xiàng)目方面的應(yīng)用相對(duì)較少；（2）安全性、穩(wěn)定性以及高發(fā)電量等特性還需要經(jīng)歷工程項(xiàng)目的檢驗(yàn)；（3）因?yàn)椴捎谩凹心孀儭保虼?，占地面積大，需專用機(jī)房的缺點(diǎn)也存在于集散式逆變器中。集散式逆變器 光伏接入配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中電能質(zhì)量條款2 第二部分2 光伏接入配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中電能質(zhì)量條款I(lǐng)EEE_Std_1574-2003 IEEE Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power System 4.3.3Harmonics 2 光伏

7、接入配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中電能質(zhì)量條款GB/T 30427-2013并網(wǎng)光伏發(fā)電專用逆變器技術(shù)要求和試驗(yàn)方法 6.2.2 并網(wǎng)電流諧波諧波電流含有率是否科學(xué)？基波電流較小時(shí)，諧波電流含有率意義不大！ 并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，逆變器不應(yīng)造成電網(wǎng)電壓波形過(guò)度畸變和注入電網(wǎng)過(guò)度的電流，以確保對(duì)連接到電網(wǎng)的其他設(shè)備造成不利影響。電流諧波總畸變率限值為5%。諧波總需量畸變率TDD 諧波電壓幾乎總是相對(duì)于基波電壓而言的。因?yàn)殡妷和挥邪俜种畮椎淖兓?，所以電壓THD通常是一個(gè)有意義的數(shù)據(jù)。 但對(duì)電流來(lái)說(shuō)情況有所不同，較小幅值的諧波電流可能導(dǎo)致較大的THD值變化，但此時(shí)電力系統(tǒng)受到的威脅并不一定大。 IEEE Std 519-2

8、014 IL = maximum demand load current (fundamental frequency component) at the PCC under normal load operating conditions2 光伏接入配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中電能質(zhì)量條款參照標(biāo)準(zhǔn)：IEEE Std 519-2014 (Revision of IEEE Std 519-1992)IEEE Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power SystemsTable Current Di

9、stortion Limits for General Distribution Systems(120 V Through 69000 V)2 光伏接入配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中電能質(zhì)量條款2 光伏接入配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中電能質(zhì)量條款GB/T 30427-2013并網(wǎng)光伏發(fā)電專用逆變器技術(shù)要求和試驗(yàn)方法 7.6.2 功率因數(shù) 當(dāng)逆變器輸出有功功率大于其額定功率的50%時(shí)，功率因數(shù)應(yīng)不小于0.98（超前或滯后）；輸出有功功率在20%50%之間時(shí)，功率因數(shù)應(yīng)不小于0.95（超前或滯后）。 功率因數(shù)計(jì)算公式為：2 光伏接入配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中電能質(zhì)量條款GB/T 29319-2012光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定 7.4 諧波

10、7.4.1光伏發(fā)電系統(tǒng)所接入的公共連接點(diǎn)的諧波注入電流應(yīng)滿足GB/T 14549的要求，其中光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)向電力系統(tǒng)注入的諧波電流允許值按照光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝容量與公共連接點(diǎn)上具有諧波源的發(fā)/供電設(shè)備總?cè)萘恐冗M(jìn)行分配。2 光伏接入配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中電能質(zhì)量條款GB/T 29319-2012光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定 4 無(wú)功容量和電壓調(diào)節(jié)4.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)功率因數(shù)應(yīng)在超前0.95滯后0.95范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。4.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)在其無(wú)功輸出范圍內(nèi)，應(yīng)具備根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)電壓水平調(diào)節(jié)無(wú)功輸出，參與電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)的能力，其調(diào)節(jié)方式和參考電壓、電壓調(diào)差率等參數(shù)可由電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)設(shè)定。光伏逆變器的諧波與功率特

11、性3 第三部分3 光伏逆變器的諧波與功率特性500kW 光伏逆變器日諧波發(fā)生量95%概率大值的頻譜分布圖（270V）500kW光伏逆變器諧波發(fā)射特性位于三個(gè)頻段：低頻段以2次、3次、5次、7次諧波電流為主；中頻段以23次和25次為主；高頻段以50次、53次、55次、58次、62次、64次為主，示范工程中采用的500kW光伏逆變器的IGBT開(kāi)關(guān)頻率為3kHz，主要產(chǎn)生開(kāi)關(guān)頻率附近的特征諧波。非特征的23次諧波電流超過(guò)5A？250kW+50kW光伏逆變器諧波發(fā)射特性位于兩個(gè)頻段：低頻段以2次、3次、5次、7次諧波電流為主；中頻段以56次、58次、62次和64次為主，250 kW 光伏逆變器的IGB

12、T的開(kāi)關(guān)頻率在3kHz，主要是開(kāi)關(guān)頻率附近的諧波分量。3 光伏逆變器的諧波與功率特性250kW +50kW光伏逆變器日諧波發(fā)生量95%概率大值的頻譜分布圖（380V）100kW 光伏逆變器日諧波發(fā)生量95%概率大值的頻譜分布圖（380V）100kW光伏逆變器諧波發(fā)射特性位于三個(gè)頻段：低頻段以2次、5次、7次諧波電流為主；中頻段以53次、55次、56次和58次為主，IGBT的開(kāi)關(guān)頻率在3kHz，主要是開(kāi)關(guān)頻率附近的諧波；高頻段以92次、94次、98次和100次為主，主要是2倍開(kāi)關(guān)頻率附近的諧波。3 光伏逆變器的諧波與功率特性240kW 村集體扶貧光伏逆變器群日諧波發(fā)生量95%和99%概率大值的頻

13、譜分布圖（380V）240kW村集體扶貧光伏由組串式逆變器群組成，諧波發(fā)射特性位于低頻段，以3次、5次、7次、9次諧波電流為主，由于其IGBT的開(kāi)關(guān)頻率較高，未測(cè)試到其IGBT開(kāi)關(guān)頻率附近的諧波。3 光伏逆變器的諧波與功率特性3kW 單相扶貧光伏逆變器日諧波發(fā)生量95%和99%概率大值的頻譜分布圖（220V）3kW單相扶貧光伏逆變器諧波發(fā)射特性位于低頻段，以3次、5次、7次、9次諧波電流為主，由于其IGBT的開(kāi)關(guān)頻率較高，未測(cè)試到其IGBT開(kāi)關(guān)頻率附近的諧波。3 光伏逆變器的諧波與功率特性光伏逆變器的諧波發(fā)射特性 根據(jù)對(duì)500kW、250kW、240kW、100kW和3kW 光伏逆變器并網(wǎng)點(diǎn)測(cè)

14、試數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明：光伏逆變器的諧波電流發(fā)生量應(yīng)能夠滿足GB/T 30427-2013 并網(wǎng)光伏發(fā)電專用逆變器技術(shù)要求和試驗(yàn)方法的規(guī)定。 在正常運(yùn)行工況下，接入配電網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，不會(huì)造成配電網(wǎng)的諧波電流超標(biāo)。 3 光伏逆變器的諧波與功率特性3 光伏逆變器的諧波與功率特性500kW 光伏逆變器日基波有功和無(wú)功功率趨勢(shì)（270V）500kW光伏逆變器最大發(fā)電功率為194.22kW，最大無(wú)功功率為-26.07 kvar，發(fā)電運(yùn)行期間的平均功率因數(shù)接近1.0。250kW +50kW光伏逆變器日基波有功和無(wú)功功率趨勢(shì)（380V）250kW+50kW光伏逆變器最大發(fā)電功率為279.35kW，最大無(wú)功功率

15、為-33.3kvar，發(fā)電運(yùn)行期間的平均功率因數(shù)接近1.0。3 光伏逆變器的諧波與功率特性100kW光伏逆變器日基波有功和無(wú)功功率趨勢(shì)（380V）100kW光伏逆變器最大發(fā)電功率為74.43kW，最大無(wú)功功率為-3.85kvar，發(fā)電運(yùn)行期間的平均功率因數(shù)接近1.0。3 光伏逆變器的諧波與功率特性240kW 村集體扶貧光伏逆變器群基波有功和無(wú)功功率趨勢(shì)3 光伏逆變器的諧波與功率特性240kW村集體扶貧光伏逆變器最大發(fā)電功率為140.83kW，最大無(wú)功功率為-5.37 kvar，發(fā)電運(yùn)行期間的平均功率因數(shù)接近1.0。3kW 單相扶貧光伏逆變器日基波有功和無(wú)功功率趨勢(shì)3kW單相扶貧光伏逆變器最大發(fā)

16、電功率為2.3kW，最大無(wú)功功率為-0.18kvar，發(fā)電運(yùn)行期間的平均功率因數(shù)接近1.0。3 光伏逆變器的諧波與功率特性光伏發(fā)電系統(tǒng)無(wú)功發(fā)生特性理論分析3 光伏逆變器的諧波與功率特性光伏逆變器的功率特性 根據(jù)對(duì)500kW、250kW、240kW、100kW和3kW 光伏逆變器并網(wǎng)點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明： 正常運(yùn)行工況下，光伏逆變器產(chǎn)生輸出無(wú)功功率較小；光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)產(chǎn)生的無(wú)功功率主要是光伏發(fā)電站滿發(fā)時(shí)站內(nèi)匯集線路、主變壓器的感性無(wú)功及光伏發(fā)電站送出線路的全部感性無(wú)功之和3 光伏逆變器的諧波與功率特性電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策4 第四部分分布式光伏發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響變流器產(chǎn)生直流分量注入電

17、網(wǎng) 對(duì)配電網(wǎng)電壓波動(dòng)與閃變的影響對(duì)配電網(wǎng)功率潮流的影響對(duì)配電網(wǎng)諧波電壓的影響4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策配電網(wǎng)電能質(zhì)量對(duì)分布式光伏發(fā)電的影響配電網(wǎng)高次諧波造成逆變器孤島保護(hù)誤動(dòng)作對(duì)孤島保護(hù)影響對(duì)發(fā)電效率影響對(duì)控制的影響對(duì)接口電路影響光伏逆變器配電網(wǎng)電壓偏差影響光伏逆變器的發(fā)電效率配電網(wǎng)高次諧波造成逆變器入口濾波器的串并聯(lián)諧振配電網(wǎng)靠近基波的間諧波引起逆變器控制的穩(wěn)定性4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)造成的力率電費(fèi)罰款的問(wèn)題某光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)示意圖4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策該公司電費(fèi)情況統(tǒng)計(jì)表如下表所示：光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)造成的力率電費(fèi)罰款的問(wèn)題4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策某光伏發(fā)電接入0.4kV系統(tǒng)

18、造成0.4kV進(jìn)線月平均功率因數(shù)降低機(jī)理分布式光伏發(fā)電接入0.4kV配電網(wǎng)，造成0.4kV系統(tǒng)的負(fù)荷從上一電壓等級(jí)系統(tǒng)中汲取的有功功率減小，而光伏發(fā)電產(chǎn)生的無(wú)功功率較小，基波對(duì)接入系統(tǒng)的無(wú)功功率無(wú)影響，最終造成0.4kV總進(jìn)線的平均功率因數(shù)降低。4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)造成的力率電費(fèi)罰款的問(wèn)題光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)造成的力率電費(fèi)罰款的問(wèn)題解決方案4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策42BCA針對(duì)現(xiàn)代配電網(wǎng)網(wǎng)負(fù)荷波動(dòng)性大的特點(diǎn)，建議含分布式光伏的配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償要用SVG，無(wú)功功率完全補(bǔ)償。無(wú)功補(bǔ)償裝置的電流采樣點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在配電網(wǎng)總進(jìn)線處，而不是分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)點(diǎn)。光伏逆變器能否參與配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)

19、償？不建議跨電壓等級(jí)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，應(yīng)以無(wú)功潮流最短的原則來(lái)確定補(bǔ)償裝置的接入位置。光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)造成的力率電費(fèi)罰款的問(wèn)題解決方案4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策串聯(lián)7%電抗器50kvar10組電容器補(bǔ)償，投切開(kāi)關(guān)為交流接觸器，產(chǎn)線投運(yùn)后，設(shè)備與補(bǔ)償裝置均能正常運(yùn)行，但自從接入500kW 分布式光伏發(fā)電后，補(bǔ)償裝置投切開(kāi)關(guān)頻繁動(dòng)作，并偶發(fā)0.38kV進(jìn)線開(kāi)關(guān)“跳閘”的故障，最終出現(xiàn)了某組補(bǔ)償支路的熔斷器熔斷，熔斷器噴濺后造成上樁頭發(fā)生相間短路。 4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對(duì)原有無(wú)功補(bǔ)償裝置造成的影響接入500kW分布式光伏發(fā)電的配電網(wǎng) 補(bǔ)償裝置未投運(yùn)時(shí)0.4kV總進(jìn)線諧波電流含量 補(bǔ)償裝

20、置未投運(yùn)時(shí)0.4kV生產(chǎn)設(shè)備諧波電流含量 光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對(duì)原有無(wú)功補(bǔ)償裝置造成的影響4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策無(wú)功補(bǔ)償裝置未投運(yùn)時(shí)500kW光伏并網(wǎng)點(diǎn)諧波電流含量 光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對(duì)原有無(wú)功補(bǔ)償裝置造成的影響4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策無(wú)功補(bǔ)償裝置投運(yùn)和退出0.4kV母線和總進(jìn)線諧波95%概率大值4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對(duì)原有無(wú)功補(bǔ)償裝置造成的影響無(wú)功補(bǔ)償裝置退出時(shí)0.4kV總進(jìn)線基波有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對(duì)原有無(wú)功補(bǔ)償裝置造成的影響500光伏發(fā)電并網(wǎng)點(diǎn)的基波有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對(duì)原有無(wú)功補(bǔ)償裝置造成的影響4

21、電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策無(wú)功補(bǔ)償裝置投運(yùn)時(shí)0.4kV總進(jìn)線基波有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對(duì)原有無(wú)功補(bǔ)償裝置造成的影響無(wú)功補(bǔ)償裝置投運(yùn)時(shí)0.4kV總進(jìn)線基波有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)局部4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對(duì)原有無(wú)功補(bǔ)償裝置造成的影響無(wú)功補(bǔ)償容量確定：0.4kV總進(jìn)線24小時(shí)基波有功功率和無(wú)功功率 4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對(duì)原有無(wú)功補(bǔ)償裝置造成的影響解決方案方案一：修復(fù)原串聯(lián)7%電抗率的無(wú)功補(bǔ)償裝置，采用手動(dòng)投切10組無(wú)功補(bǔ)償支路，補(bǔ)償0.38kV系統(tǒng)的400kvar無(wú)功功率。 缺點(diǎn)需要人工手動(dòng)投切，操作較為繁瑣優(yōu)點(diǎn)投切開(kāi)

22、關(guān)不易損壞，可保證總進(jìn)線平均功率因數(shù)在0.95以上4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對(duì)原有無(wú)功補(bǔ)償裝置造成的影響解決方案缺點(diǎn)無(wú)功補(bǔ)償裝置會(huì)頻繁動(dòng)作，且成本相對(duì)方案一高優(yōu)點(diǎn)晶閘管可實(shí)現(xiàn)電壓過(guò)零投入、電流過(guò)零切除，投切無(wú)涌流，使用壽命較長(zhǎng)4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對(duì)原有無(wú)功補(bǔ)償裝置造成的影響解決方案方案二：將投切開(kāi)關(guān)改為晶閘管，減小無(wú)功補(bǔ)償支路投運(yùn)造成的涌流，控制策略根據(jù)1min內(nèi)0.4kV總進(jìn)線平均無(wú)功功率需量來(lái)自動(dòng)投切補(bǔ)償支路，可保證平均功率因數(shù)0.98以上。光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)系統(tǒng)接線圖 某配電網(wǎng)高壓進(jìn)線為110kV，主變?yōu)?10kV/35kV/10kV 63MVA,35k

23、V側(cè)帶工業(yè)負(fù)荷，今年新近上了20MWp光伏發(fā)電系統(tǒng)。 20MWp光伏發(fā)電系統(tǒng)投運(yùn)一個(gè)多月后，9月份頻繁出現(xiàn)光伏逆變器因諧波過(guò)電壓、保護(hù)動(dòng)作而造成光伏發(fā)電解列的情況。 需查找問(wèn)題根源并制定解決方案。4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策配電網(wǎng)背景諧波造成分布式光伏發(fā)電安全穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題 為了尋找逆變器諧波過(guò)電壓保護(hù)的原因，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行情況摸查和電能質(zhì)量測(cè)試工作。發(fā)現(xiàn)在35kV段母線下不銹鋼用戶有一臺(tái)6000kW中頻爐，整流方式為12脈波整流，即產(chǎn)生較大的11次、13次、23次和25次諧波并注入35kV系統(tǒng)，在系統(tǒng)阻抗上產(chǎn)生了很高的諧波電壓，再通過(guò)降壓變壓器，對(duì)光伏逆變器產(chǎn)生影響，諧波潮流如右圖所示。光伏發(fā)電接入

24、配電網(wǎng)的諧波潮流分析4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策配電網(wǎng)背景諧波造成分布式光伏發(fā)電安全穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題基于機(jī)網(wǎng)接口模型的諧波電壓系數(shù)仿真結(jié)果背景諧波電壓在光伏逆變器入口濾波器側(cè)的諧波電壓系數(shù)配電網(wǎng)背景諧波造成分布式光伏發(fā)電安全穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策背景諧波在光伏逆變器入口濾波器上產(chǎn)生串聯(lián)諧振，造成逆變器過(guò)流跳電。背景諧波造成光伏逆變器群串并聯(lián)諧振的解決方案1光伏逆變器串并聯(lián)諧振的解決方案治理前后對(duì)背景諧波電壓系數(shù)仿真結(jié)果，諧振峰消失。4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策配電網(wǎng)背景諧波造成分布式光伏發(fā)電安全穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題背景諧波造成光伏逆變器群串并聯(lián)諧振的解決方案24 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策配電網(wǎng)背景諧波造成

25、分布式光伏發(fā)電安全穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題改造入口濾波器為L(zhǎng)CL-LC背景諧波造成光伏逆變器群串并聯(lián)諧振的解決方案34 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策配電網(wǎng)背景諧波造成分布式光伏發(fā)電安全穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題通過(guò)變流器控制實(shí)現(xiàn)改善多逆變器阻抗、電網(wǎng)阻抗交叉耦合的目的，以減小背景諧波引起的諧振某低壓臺(tái)區(qū)電能質(zhì)量測(cè)試接線圖 4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策農(nóng)網(wǎng)單相扶貧光伏造成低壓臺(tái)區(qū)高電壓、閃變和不平衡的問(wèn)題某低壓臺(tái)區(qū)首端供電電壓基波有效值和電壓偏差趨勢(shì)分析 臺(tái)區(qū)高電壓?jiǎn)栴}，一定是全臺(tái)區(qū)高電壓？包括臺(tái)區(qū)末端也可能是高電壓？ 首端基波電壓有效值首端電壓偏差4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策農(nóng)網(wǎng)單相扶貧光伏造成低壓臺(tái)區(qū)高電壓、閃變和不平衡的問(wèn)題首端供電

26、電壓有效值和電壓偏差趨勢(shì)分析統(tǒng)計(jì)報(bào)表農(nóng)網(wǎng)單相扶貧光伏造成低壓臺(tái)區(qū)高電壓、閃變和不平衡的問(wèn)題4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策某低壓臺(tái)區(qū)首端供電電壓基波序分量趨勢(shì)分析 首端基波電壓正序分量首端基波電壓負(fù)序分量4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策農(nóng)網(wǎng)單相扶貧光伏造成低壓臺(tái)區(qū)高電壓、閃變和不平衡的問(wèn)題某低壓臺(tái)區(qū)首端供電電壓基波序分量趨勢(shì)分析 首端基波電壓正序分量首端基波電壓零序分量4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策農(nóng)網(wǎng)單相扶貧光伏造成低壓臺(tái)區(qū)高電壓、閃變和不平衡的問(wèn)題某低壓臺(tái)區(qū)首端供電電壓基波序分量趨勢(shì)分析統(tǒng)計(jì)報(bào)表 4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策農(nóng)網(wǎng)單相扶貧光伏造成低壓臺(tái)區(qū)高電壓、閃變和不平衡的問(wèn)題某低壓臺(tái)區(qū)首端供電電壓閃變趨勢(shì)分析 4 電能質(zhì)

27、量問(wèn)題與對(duì)策農(nóng)網(wǎng)單相扶貧光伏造成低壓臺(tái)區(qū)高電壓、閃變和不平衡的問(wèn)題某低壓臺(tái)區(qū)首端供電電壓閃變趨勢(shì)分析 4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策農(nóng)網(wǎng)單相扶貧光伏造成低壓臺(tái)區(qū)高電壓、閃變和不平衡的問(wèn)題某低壓臺(tái)區(qū)首端進(jìn)線電流基波有效值和功率趨勢(shì)分析 首端進(jìn)線基波電流首端進(jìn)線基波功率4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策農(nóng)網(wǎng)單相扶貧光伏造成低壓臺(tái)區(qū)高電壓、閃變和不平衡的問(wèn)題某低壓臺(tái)區(qū)首端進(jìn)線電流基波有效值趨勢(shì)分析統(tǒng)計(jì)報(bào)表 4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策農(nóng)網(wǎng)單相扶貧光伏造成低壓臺(tái)區(qū)高電壓、閃變和不平衡的問(wèn)題某低壓臺(tái)區(qū)首端進(jìn)線基波功率趨勢(shì)分析統(tǒng)計(jì)報(bào)表 4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策農(nóng)網(wǎng)單相扶貧光伏造成低壓臺(tái)區(qū)高電壓、閃變和不平衡的問(wèn)題某低壓臺(tái)區(qū)首端進(jìn)線電流基波序分析趨勢(shì)分析 首端進(jìn)線基波電流正序分量首端進(jìn)線基波電流負(fù)序分量4 電能質(zhì)量問(wèn)題與對(duì)策農(nóng)網(wǎng)單相扶貧光伏造成低壓臺(tái)區(qū)高電壓、閃變和不平衡的問(wèn)題某低壓臺(tái)區(qū)首端進(jìn)線電流