1.光伏電站對電網(wǎng)都有哪些影響?
電能質量影響?:
?(1)諧波問題?:光伏發(fā)電系統(tǒng)中,逆變器是產(chǎn)生諧波的主要設備。逆變器內部電力電子元件的大量應用導致波形失真,產(chǎn)生大量諧波,影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性和性能?。
?(2)電壓波動和閃變?:光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率受日照、天氣、季節(jié)、溫度等自然因素影響,具有顯著的不穩(wěn)定性,導致接入點電壓波動和閃變,影響電網(wǎng)電壓穩(wěn)定?。
?(3)直流注入?:并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中,直流注入是影響電網(wǎng)電能質量的另一關鍵問題。直流注入不僅影響電網(wǎng)電能質量,還可能對電網(wǎng)中的其他設備造成不利影響?。
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(4)孤島效應?:當電網(wǎng)中斷供電時,光伏發(fā)電系統(tǒng)未能及時檢測出停電狀態(tài),繼續(xù)獨立運行,導致配電網(wǎng)三相負荷不對稱,影響電能質量?。
電網(wǎng)運行影響?:
?(1)調峰能力影響?:隨著光伏發(fā)電在電源中的比例不斷增加,會影響電網(wǎng)的調峰能力?。
?(2)電壓穩(wěn)定性問題?:長距離輸電時,光照波動和周期性變化會引起輸電線路電壓升高,導致電壓穩(wěn)定性問題?。
?(3)潮流和短路電流變化?:光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)后,配電網(wǎng)系統(tǒng)從放射狀結構變?yōu)槎嚯娫唇Y構,潮流和短路電流的大小、流向以及分布特性將發(fā)生改變?。
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?(4)繼電保護和重合閘動作影響?:在線路發(fā)生故障時,光伏發(fā)電系統(tǒng)可能影響繼電保護以及重合閘的動作?。
解決策略?:
(1)優(yōu)化逆變器設計?:通過改進逆變器設計,減少諧波的產(chǎn)生,提高電能質量?。
?(2)采用先進的控制策略?:通過先進的控制策略,減少電壓波動和閃變,提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性?。
?(3)限制直流注入?:根據(jù)相關標準限制直流注入的量,減少對電網(wǎng)的影響?。
?(4)檢測孤島效應?:采用先進的檢測技術,及時發(fā)現(xiàn)并處理孤島效應,避免其對電網(wǎng)的影響?。
綜上所述,光伏電站對電網(wǎng)的影響主要體現(xiàn)在電能質量和電網(wǎng)運行方面,通過優(yōu)化設計和采用先進控制策略可以有效減少這些影響。
2.什么是SVG?
隨著光伏電站的大規(guī)模應用,確保其穩(wěn)定并網(wǎng)運行成為了一個關鍵問題。SVG(Static Var Generator,即靜止無功發(fā)生器)作為電力系統(tǒng)中的一種重要設備,逐漸在光伏電站的并網(wǎng)過程中發(fā)揮著重要作用。
工作原理:SVG采用可關斷電力電子器件(如IGBT)組成自換相橋式電路,通過?電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上。通過調節(jié)橋式電路交流側輸出電壓的幅值和相位,或者直接控制其交流側電流,SVG可以迅速吸收或發(fā)出所需的無功功率,實現(xiàn)快速動態(tài)調節(jié)無功的目的。從而使得電站的功率因數(shù)接近于1,即實現(xiàn)“單位功率因數(shù)”,這樣可以最大化有效功率的傳輸。SVG的控制系統(tǒng)能夠通過調節(jié)逆變器輸出的電壓和電流,實現(xiàn)無功功率的快速補償和調節(jié),確保電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性。
SVG的基本組成部分包括以下幾個關鍵模塊:
電力電子器件:SVG的核心是基于全控型電力電子器件(如IGBT)的逆變器系統(tǒng)。這些器件能夠根據(jù)控制系統(tǒng)的指令,實現(xiàn)無功功率的動態(tài)調節(jié)。
控制系統(tǒng):控制系統(tǒng)是SVG的“大腦”,它負責實時監(jiān)測電網(wǎng)的狀態(tài),并通過復雜的算法計算出所需的無功補償量??刂葡到y(tǒng)會根據(jù)電網(wǎng)的電壓水平和負荷變化,快速調整SVG的工作狀態(tài)。
濾波裝置:SVG在調節(jié)無功功率時,可能會產(chǎn)生一些諧波。濾波裝置用于消除這些諧波,確保SVG的輸出電能質量符合要求。
冷卻系統(tǒng):由于SVG在工作過程中會產(chǎn)生大量的熱量,因此需要配備高效的冷卻系統(tǒng),以確保設備在高負荷下能夠持續(xù)穩(wěn)定運行。
保護裝置:為了防止過載、短路等故障對SVG造成損害,SVG通常配備完善的保護裝置,確保設備在異常情況下能夠安全停機或自動恢復。
3.所有光伏電站都要用到SVG?
并不是所有光伏電站都需要配置SVG,使用SVG主要取決于電站的規(guī)模、并網(wǎng)方式以及電力系統(tǒng)的無功管理需求。一般來說,有以下情況會使用SVG:
(1)高壓并網(wǎng)的光伏電站:對于大型集中式光伏電站,高壓并網(wǎng)過程中需要確保電壓的穩(wěn)定和無功功率的平衡。無功功率的不足會導致電壓波動、功率因數(shù)降低,從而影響電站的正常運行。SVG在此時能夠提供快速且精確的無功功率補償,減少電網(wǎng)的無功損耗,確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。因此,幾乎所有高壓并網(wǎng)的光伏電站都需要配備SVG。
(2)低壓并網(wǎng)的光伏電站:對于分布式低壓并網(wǎng)的光伏電站,是否需要使用SVG取決于電站所在的電網(wǎng)環(huán)境。如果電網(wǎng)電壓波動較大,或者電站所在區(qū)域的無功功率供應不足,使用SVG可以幫助改善電能質量,減少電壓波動問題。但在一些電能質量要求較低、并網(wǎng)條件良好的地區(qū),低壓并網(wǎng)的光伏電站可能不需要使用SVG。因此,對于低壓并網(wǎng)項目,SVG的使用需要根據(jù)具體情況而定。