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组串式逆变电源与集中式的区别优势

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-14 10:11    点击量:

    相较于体积偏大的集中式逆变电源,组串式光伏逆变电源不仅体积小,而且可在室外壁挂式安装.然而由于国内组串式逆变电源供应商少且技术不成熟,在大型地面电站中集中式逆变电源往往成为了首选,对组串式光伏逆变电源认识的误区,也阻碍了其发展.

组串式逆变电源与集中式的区别优势
    误区一:地面组串式逆变电源机器数量多 维护比集中式更复杂更难组串式逆变电源的维护一般是由电站运维人员直接整机更换,对技能要求低,维护效率高;而集中式的维护则是必须由厂家技术人员到现场,对技能要求非常高,维护效率低.组串式的这种维护方式优势非常明显,特别是在偏远的地区或者海外.

    一个明显的事实可以证明:绝大多数逆变电源厂商,很少把集中式逆变电源卖到国外,但几乎所有厂商,都把组串式逆变电源卖到国外.原因很清楚,国外的维护成本太高,维护人员出去费用昂贵.备机备件也是一个问题,放在当地不好保管,随身携带也不可行,到了现场发现备件不合适还得从国内重新发,不仅耽误时间,还可能引发电站业主的索赔,这都将成为逆变电源厂商的噩梦.

    从故障对电站的影响看,组串式逆变电源也占有明显优势:假设组串式逆变电源和集中式逆变电源的年故障率都是1%,1MW电站有2台集中式逆变电源,40台组串式逆变电源,按照组串式逆变电源平均修复时间为2小时,集中式为12小时计算(考虑到各厂家响应时间不一样,集中式的实际修复时间可能还要长很多),组串式逆变电源故障造成的发电量损失只有集中式的1/6.

    误区二:组串式逆变电源机器数量多 电站谐波将会变大组串式逆变电源与集中式的区别优势谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电压或者电流分量,一般是指对周期性的非正弦电流进行傅立叶分解,扣除基波以外其他频率点的电流分量.谐波电流会在电网短路阻抗上产生谐波电压降,影响电压输出波形(用户端电压=电网稳定电压-谐波电压降).

    电网谐波的主要来源于三个方面:一是发电源质量不高产生谐波;二是输配电系统产生谐波;三是用电设备产生的谐波,其中用电设备产生的谐波最多.

    逆变电源属于发电设备,它本身对输出电压是不控的,依托于电网电压,只是把电流灌入电网,这种工作方式对电网电压谐波的影响较小(但如果逆变电源引发了电网的谐振除外),所以在衡量光伏电站并网点电能质量时,在电网电压谐波能够达到5%要求的情况下,重点关注的是逆变电源输出的电流谐波.逆变电源的电流谐波主要和以下几个因素有关:

    (1)输出电压波形质量:逆变电源的控制算法中输出电压为正弦波,当经过逆变电源调制输出PWM波有畸变时,将影响逆变电源的输出谐波与控制效果. 提高开关频率与输出PWM电平数有助于降低PWM波形的畸变率,高开关频率三电平的组串式逆变电源比低开关频率两电平的集中式逆变电源更有优势.

    (2)软件控制带宽:逆变电源的开关频率越高,控制带宽越宽,对于宽范围的电流谐波抑制更充分,为保证稳定性,逆变电源的控制带宽通常取开关频率的1/10左右;组串式逆变电源的开关频率(16kHz左右)远高于集中式逆变电源(两电平逆变电源为3kHz,三电平可以做到8k左右),控制带宽更宽,对于低次谐波的控制能力更强.控制频率高,可以在控制环路中对电网谐波进行检测,加入对低频谐波的抑制程序,使得逆变电源的输出电流谐波比电网的电压谐波做的更好.

    (3)并网滤波器性能:控制带宽以外输出电流高频成分,需要依赖滤波器来滤除,组串式逆变电源一般采用LCL型滤波器,具有高频谐波衰减能力强、受并网阻抗影响小的优点.

    (4)并机谐波抵消能力:1个方阵多台组串式逆变电源距离升压变压器距离不一样,线路阻抗会有差异.线路阻抗会等效改变并网LCL滤波器中L2的电感,不同的滤波器参数会改变谐波的相位.当多台组串式逆变电源并联工作时,谐波成分将会由于相位的差异而部分相互低消,降低系统整体的谐波值.

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