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光伏逆变器无功补偿问题VIP免费

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?1?前言随着我国国民经济的蓬勃发展,用户对电能质量的要求越来越髙,不仅要求供电连续可靠,也希望供电电压频率稳泄、波形良好,因此,开始对光伏并网逆变器提出了要求,希望光伏逆变器在需要时可向电网提供无功。也就是要求光伏逆变器具有无功补偿的功能,本文基于这个问题进行了分析,主要研究增加此功能对光伏逆变器的具体要求。1光伏逆变具有无功补偿的意义在配电网中,短路故障、无功和有功功率冲击等常常会造成电网电压波动,引起电能质量下降,进而影响到配电网中的正常电能使用:尤其是在配电网末端,负载的无功电流也常常影响到电网电压的稳左。目前,一般采用专门的无功补偿设备来对电网无功进行相应的补偿,这样就增加了额外的设备投入。光伏并网发电系统可以广泛分布于电网各处,包括电网虚弱的末梢,其并网有功电能的大小决左于光伏阵列的发电功率,一般情况下要求并网电流与电网电压同相位,即保证功率因数为1。若要求其在适当情况下向电网发出无功功率,这样一左程度上即可以提升电网质量,也可以提高光伏系统的利用率。故要实现有功发电和无功补偿的统一控制。光伏逆变器实现无功功率的输出也有助于低电压穿越测试的通过。2相关标准2.1金太阳:中高压型逆变器的功率因数应能够在0.95(超前)~0.95(滞后)范国内连续可调,有特殊要求时,可以与电网经营企业协商确定。在其无功输岀范囤内,应具备根据并网点电压水平调节无功输出,参与电网电压调布的能力,其调廿方式、参考电压、电压调整率等参数应可由电网调度机构远程设定。电压/无功调肖调巧试验:用PC机模拟向逆变器发送无功控制信号(包括调卩方式、参考电压、电压调差率等参数),逆变器应在规左的无功输岀范国内,根据并网点电压水平调节无功输出。2.2VDEW(德国):不同功率等级下,无功功率因数的要求标准(如果运营商提供特性曲线,那么设置曲线上的任意点,逆变器必须在10S内达到相应的功率值):(1)ESem虫3.68kV4时,功率因数coscp范围:0.95(超前)~0.95(滞后),与DINEN50438一致(无运营商给岀):(2)3.68kVAV£SEng3.8kV4功率因数cos13.8kVA,功率因数coscp范围:0.9(超前)~0.9(滞后),精度为O.Olcos①,特性曲线如下图:图2》Slima、>13?8kVA,发电系统输岀无功的范用注释:PGS-powergenerationsystem:PGU-powergenerationuniteSAmax=ZSEmaxHouseconnectionline?3?3逆变器的无功和电网无功的关系分析将逆变器等效为一个电流源,并网端的电网电压为〃八大电网的等效电感和电阻分别为Lg、Rg,当并网电感电流仅是有功分疑时,则电感电流与电网电压同频同相,并网端点电压与大电网的矢量关系图如图3(a)黑色线所示;假设逆变器侧视在功率恒立,当并网电感电流含有有功和无功分量,当电网向逆变器输岀容性无功时,并网端点电压与大电网的矢量关系如图3(b)红色线所示,可看出此时逆变器并网端点的电压有了一立的抬髙。结论:当电网电压出现降落时,逆变器向系统输出感性无功,有助于支撑电网电压:当电网电压出现升髙时,逆变器向系统输出容性无功,有助于支撑电网电压。个人理解:如图3(b)逆变器向系统输出感性无功时,从电网侧来看逆变器,电感电流反向180%可看到此时电感电流是超前电网电压,逆变器此时相当于一个电容,一般负载都呈现感性,电网中电流大部分时间是滞后电网电压的,此时我们需要并入电容性质的负载来平衡电网。4工作原理以单H桥逆变器为例,假设逆变器向电网提供纯容性无功,以图4(a)中电感电流方向为参考方向,理想情况下,电感电流滞后电网电压90。,以下对H桥的工作原理进行分析,其工作波形如图4(b)所示。图4全桥逆变电路及其工作波形英在一个周期内工作情况分为以下4个模态:(a)全桥逆变器图3全桥逆变电路及其工作波形(a)全桥逆变器(b)工作...

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