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光伏电能质量问题分析及解决方案

风能太阳能等能源进入电网后,发电端数量成倍增长,然而这些发电端发电状态不稳定,所发电流时大时小、时断时续。随着风能太阳能装机规模不断扩大,对电网造成的冲击越来越大。

光伏并网产生的电能质量问题有:

(一)无功需求大

随着光伏电站装机容量的增加,光伏发电的功率波动性大,逆变器的高功率因数运行对电网的稳定性造成威胁。

有功不变时,无功几乎不能调节;无功需求变化大,风电系统受风速影响大,有功输出波动大,无功需求量大且变化较快,需要额外的无功来维持电压。

(二)电压波动和闪变

光伏风电发电装置的输出功率随日照、天气、季节、温度等自然因素而变化,输出功率不平稳,特别是输出功率变化较小时,会对系统接入点导致电压波动和闪变。

(三)产生谐波

电力系统引入了大量换流器、逆变器、统一潮流控制器等新型电力电子装备,电网呈现明显的高渗透率、高电力电子化特征,电网谐波问题与以往相比也发生了根本变化,不再是负荷侧的局部问题。

光伏发电系统通过光伏组件将太阳能转化成为直流电能,再通过逆变器改以交流电能,在切换过程中,会产生大量谐波。

产生的谐波电流注入电力系统后

(1)会引起电网电压畸变;

(2)会造成电力系统继电保护、自动装置误动作;

(3)谐波电流增加电能损耗;

(4)加速设备老化,严重时可能造成设备损坏事故。

威胁着电力系统的安全与稳定运行。

(四)孤岛现象

当电网失压时,并网风力发电和光伏发电系统仍保持对失压电网中的某一部分供电的状态,并与本地负载连接形成独立运行状态。这时,孤岛中的电压和频率不受电网控制:

(1)如果电压和频率超出允许的范围,会对用户设备造成损坏;

(2)如果负载容量大于孤岛中逆变器容量,会使逆变器过载,可能会烧毁逆变器;

(3)会对检修人员造成危险;

(4)如果对孤岛进行重合闸操作,会导致该线路再次跳闸。

guangfu-2.png

解决方案

电能质量问题的存在给电网和负载带来了严重危害,为此,东方博沃提供了一套完整的解决方案,具体如下:

序号电能质量问题解决方案
1功率因数低,无功需求大,电压波动和闪变

BW-SVG

BW-LC

BW-TSVG

BW-UPQC

2谐波

BW-APF

BW-TAPF

BW-LC

BW-UPQC

3孤岛现象

BW-储能系统

BW-UPQC

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