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分布式光伏發電系統與諧波及三相不平衡

2015-12-11 23:10:27 點擊:2272

分布式光伏發電系統與諧波及三相不平衡

1. 諧波
諧波問題是分布式光伏發電系統并網引起的另外一個電能質量問題。按照規定,注入公網連接點的諧波電流允許值及各次諧波電壓含有率應滿足GB/T14549《電能質量公用電網諧波》中的規定。
分布式光伏發電系統產生諧波的原兇主要侑三個方面:
①由于采用了并網逆變器等電力電子器件,使得分布式光伏向系統注入基波電流的同時,向系統注入諧波電流;特別在光照較弱時,分布式光伏逆變器處于較低功率運行,逆變器采樣精度較低,會產生較大諧波;在光照強度或溫度變化較大時,分布式光伏電站的輸出功率將產生間歇波動,引起諧波污染;同時,電網不對禰故障在的負序電壓也會導致分布式光伏電站產生附加的電流諧波。
②分布式光伏發電產生的諧波可能會在逆變器的人口濾波電容器和系統阻抗變壓器上產生并聯諧振。
③逆變器并聯也會對諧波產生一定影響,同類型逆變器并聯時,由于內在電路和控制策略一致,因此可能會造成特征次諧波的疊加,而不同類型的逆變器則可能會相互抵消諧波。
當電網內分布式光伏并網發電規模有限時,逆變器產生的高次諧波對電網的污染一般在可控范圍內,而當分布式光伏發電容量占總發電量比例上升后,較大的諧波會造成配電網中用電設備的過熱、繼電保護誤動、設備絕緣破壞等危害。因此,必須對分布式光伏電站的諧波進行有效控制。
為了盡量減少諧波,電力電子裝置的調制技術是關鍵。在分布式光伏發電逆變器中,大都采用先進的SVPWM技術,因此在分析中以該技術為基礎進行仿真。分布式光伏對于架空線路諧波影響與電纜線路相同,均會出現逐漸上升的趨勢,但由于架空線路一般較長,其諧波從未端到首端的衰減逐漸減小。
當分布式光伏接入方案確定時,應綜合考慮分布式光伏接入對網損的影響,諧波影響與網損影響相互制約,增加了方案確定的難度。
在分布式光伏接入時,通過多點接入的手段,能夠明顯抑制諧波等電能質量問題,從而提高分布式光伏的接入容量。如分布式光伏在單點接入10kV時,可通過分散成多個分布式光伏的方式減小諧波的影響??梢钥闯?,分布式光伏采用多點接入時,由于各次諧波之間存仕一定的相位差,其兩者疊加,小于兩者絕對值之和。


2. 三相不平衡
當分布式光伏采用單相接入時,會使原有三相平衡的電網產生三相電流(或電壓)幅值不一致現象,且幅值差甚至有可能超過規定范圍,不滿足GB/T15543《電能質量三相電壓允許不平衡度》的規定。因此,國家電網公司《分布式光伏發電接入系統典型設計》規定,8kW以卜分布式光伏統可采用單相接入,若分布式光伏容量繼續增大,則需要考慮三相接入方案。
分布式光伏發電系統具有間歇性,使得分布式光伏各相出力不均勻,該問題主要由兩方面因素造成:一方面是大量單相分布式光伏并網,另一方面是三相并網分布式光伏自身輸出量的不平衡。

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