農村光伏并網電壓為何總是偏高
光伏產業(yè)網訊
發(fā)布日期：2018-06-08
核心提示：
伴隨光伏扶貧深入，很多問題開始凸顯。比如在一些偏遠地區(qū)，施工人員在并網時發(fā)現(xiàn)：電網電壓總是偏高，不僅引發(fā)經常性的電壓故障報警，還導致逆變器停機保護，嚴重影響了光伏收益。
伴隨光伏扶貧深入，很多問題開始凸顯。比如在一些偏遠地區(qū)，施工人員在并網時發(fā)現(xiàn)：電網電壓總是偏高，不僅引發(fā)經常性的電壓故障報警，還導致逆變器停機保護，嚴重影響了光伏收益。針對此類問題，廠商常常從逆變器側給出解決方案，比如放寬保護電壓范圍(針對不同地區(qū)，將出廠交流電壓放寬至160-300AC可調)。雖然這種方式可以解決逆變器的保護停機問題，但因輸出的電網電壓過高，總會對一些家用電器造成損害。
應該說，這類現(xiàn)象很常見，很多論壇帖子也對此做過專業(yè)技術分析，但依然有不少從業(yè)者表示困惑。在此，筆者想通過一些類比做個簡單梳理，以幫助大家從電站設計源頭避免以上情況發(fā)生。
我們都知道，光伏并網系統(tǒng)就是通過逆變器把直流電轉換成交流電，并傳輸?shù)诫娋W的過程。如果把電網比作大海，逆變器則可以看成是一條條細流，而并網就好比涓涓細流匯入大海，那一條條并網用的交流線纜就是匯流的河床。
對此，我們不妨做個類比：
在一些偏遠地區(qū)或弱電網區(qū)的并網發(fā)電過程中，常因為線路阻抗的影響(河床狹窄，阻塞較多)，而不得不抬高逆變器輸出交流電壓(河流水位增大，形成高水勢才能流向大海)，以保證交流電高效流向電網(河流匯入大海)。但這無形中會引發(fā)兩類問題：一是輸出電壓高于逆變器自身保護電壓值，使逆變器報錯和執(zhí)行保護性停機;二是并網點變壓器容量較小(也就是“大海蓄水量不足”，這是很多地方限制并網容量在30%左右的原因)，極易因電量超負荷上網，抬高電網電壓(蓄水池蓄水能力不足，滿溢)。
事實上，以上兩種情況，正是造成電網電壓過高的兩個主要原因，即并網點容量偏小，負荷消耗能力不足，或電網弱凸顯了線路阻抗。那么，我們該如何解決以上問題呢?
毫無疑問，一是增大線纜規(guī)格，合理選擇并網點;二是增容變壓器，改善“蓄水能力”。其中，合理選擇并網點和增容變壓器都很容易理解，比如就近變壓器選擇并網點就是最常用并網點選擇方式，而增容變壓器就是給變壓器增容。這樣就只剩下增大電纜規(guī)格了，用個形象的比喻，就是在靠近大海的位置擴大河床、清理淤泥，以顯著減少河流中間阻力。
另外，還有一種情況值得一提，就是在多臺設備并網時，若集中并到一相上，則容易抬高該相電壓(類似多條河流匯到一個窄河床上，造成水溢)，使電網偏壓，從而造成類似電網電壓過高的現(xiàn)象。因此，建議同一并網點多臺并網時，應盡量使設備在三相上均勻分布 (如下圖)。
以上，旨在通過簡單類比，讓大家對電網過壓故障的成因有個形象的認識。但最終目的，還是希望在光伏電站建設中，能夠在設計之初就規(guī)避這些可能的隱患，以提高設計效率，助力光伏扶貧。