集中式逆变器对组串型逆变器优势比较
本文摘要:随着光伏发电技术的越发成熟,电站建设成本的降低和补贴制度的日益健全,光伏电站的容量从最早的几个千瓦发展到现在的几十兆瓦甚至几百
(2)防孤岛保护的问题
所谓孤岛效应是指当电网的部分线路因故障或维修而停电时,停电线路由所连的并网发电装置继续供电,并连同周围负载构成一个自给供电的孤岛的现象。
虽然在大型地面电站中对逆变器防孤岛保护的要求较低,但GB/T19964-2012标准仍然要求电站具有防孤岛保护设备,通常情况下逆变器采用主动+被动双重防孤岛保护,以保障在任何情况下逆变器能够可靠断开与电网连接。主动保护通常采用向电网注入很小的干扰信号,通过检测反馈信号判断是否失电,而被动保护通常采用检测输出电压、频率和相位的方式来判定孤岛状态的发生。
组串式逆变器在大型地面电站中交流侧直接并联在一起,因主动保护采用注入失真信号的方式无法应用在多机并联系统中,故无法执行孤岛保护中的主动保护,存在应用风险,如产生谐振孤岛将会对线路检修人员造成安全威胁,对用电设备造成损害,严重影响电站的运行安全。集中式逆变器交流输出侧无需汇流,而是直接接入双分裂绕组变压器,完全能够同时执行主动和被动孤岛保护,可靠性更高。
(3)支持电网调度问题
对于大型地面电站来说支持电网调度是普遍需求,通过调度控制逆变器发出无功或有功的具体数值。无论组串式逆变器还是集中式逆变器均采用RS485作为通讯接口,响应速度相对较慢,而集中式方案每兆瓦仅2台逆变器,调度方便,但对于组串式逆变器来说每兆瓦需要对多达40台逆变器进行调度,十分复杂,不利于电站的远程调度管理。
(4)PID效应抑制策略问题
逆变器负极接地是目前公认的最为可靠抑制PID效应的解决方法。对于组串式逆变器来说,通常采用虚拟负极接地电路的方式来抑制PID效应,如虚拟电路发生故障组串式逆变器则无法保障对PID效应抑制,远比实体负极接地可靠性差。集中式逆变器采用绝缘阻抗监测+GFDI(PVGround-FaultDetectorInterrupter)方案,即逆变器实时监测PV+对地阻抗,如PV+对地阻抗低于阈值,逆变器立刻报警停机,切除安全隐患。而GFDI由分断器件和传感器组成,保障负极接地的可靠性和运行的安全性。
(5)分断器件保护问题
在大型地面电站中故障保护对电站非常重要,无论是采用软件保护还是硬件保护,都要求逆变器能够在故障发生时可靠动作,保护电站运行安全。但是对于直流侧采用直流开关(Switch)而非断路器(Breaker)的组串式逆变器来说,如果直流侧发生接地故障,直流开关不具备分断能力,无法将直流侧故障切断,从而造成硬件保护功能的缺失。