組串式逆變器相關(guān)知識詳述

　　近年來組串式逆變器也開始應(yīng)用在5MW以上的大型地面電站中，這引起了太陽能業(yè)界對這兩個(gè)應(yīng)用方案的爭論，那么，組串式方案與集中式方案到底哪個(gè)更好呢？它們各自的優(yōu)勢是什么？

　　一、關(guān)于收益：

　　某電站實(shí)測資料分析

　　注：考慮到6月8日組串式陣列因停機(jī)或其他原因造成的發(fā)電量異常，故剔除該日資料。

　　通過對某電站逆變器的實(shí)際資料，從組串輸出功率、元件衰減程度、交直流線損三個(gè)因素綜合考慮，組串式逆變器與A、B兩家廠商的相比均低于1%以上，而與C廠家相比也才高出1%，綜合平均之后組串式逆變器要比集中式逆變器發(fā)電量低0.864%。

　　二、關(guān)于大型地面電站對設(shè)備功能的要求：

　　（1）零電壓穿越保護(hù)的問題

　　根據(jù)GB/T19964-2012中對低電壓穿越故障的要求，逆變器必須具備零電壓穿越能力，要求逆變器能夠在電網(wǎng)電壓跌至0時(shí)，保持0.15s并網(wǎng)運(yùn)行，當(dāng)電壓跌至曲線1以下，允許逆變器從電網(wǎng)中切出。

　　光伏發(fā)電站的零電壓穿越能力要求：

　　組串式逆變器的劣勢：組網(wǎng)方式限制——其逆變器間無高頻載波同步，無法解決逆變器間的并聯(lián)環(huán)流問題；距離箱變遠(yuǎn)端的逆變器線路阻抗較大；多機(jī)并聯(lián)模式——多臺逆變器在電網(wǎng)電業(yè)跌落時(shí)會無法統(tǒng)一輸出電壓及電流的相位。

　　集中式并網(wǎng)逆變器：均可通過實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場的低電壓穿越測試。

　?。?）防孤島保護(hù)

　　孤島效應(yīng)：是指當(dāng)電網(wǎng)的部分線路因故障或維修而停電時(shí)，停電線路由所連的并網(wǎng)發(fā)電裝置繼續(xù)供電，并連同周圍負(fù)載構(gòu)成一個(gè)自給供電的孤島的現(xiàn)象。GB/T19964-2012標(biāo)準(zhǔn)要求電站具有防孤島保護(hù)設(shè)備，通常情況下逆變器采用主動+被動雙重防孤島保護(hù)，以保障在任何情況下逆變器能可靠地?cái)嚅_與電網(wǎng)的連接。主動保護(hù)通常采用向電網(wǎng)注入很小的干擾信號，通過檢測回饋信號判斷是否失電，而被動保護(hù)通常采用檢測輸出電壓、頻率和相位的方式來判定孤島狀態(tài)的發(fā)生。

　　組串式逆變器：交流側(cè)直接并聯(lián)，因主動保護(hù)而采用注入失真信號的方式無法應(yīng)用在多機(jī)并聯(lián)的系統(tǒng)中，無法執(zhí)行孤島保護(hù)中的主動保護(hù)。

　　——應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)：產(chǎn)生諧振孤島將會對線路檢修人員造成安全威脅，對用電設(shè)備造成損害，嚴(yán)重影響電站的運(yùn)行安全等等。

　　集中式逆變器：交流輸出無需匯流，直接接入雙分裂繞組變壓器，同時(shí)執(zhí)行主動和被主動孤島保護(hù)。

　?。?）支持電網(wǎng)調(diào)度

　　兩者共同點(diǎn)：均采用RS485作為通訊接口，回應(yīng)速度均相應(yīng)較慢。

　　組串式逆變器：每兆瓦需對40臺逆變器調(diào)度，不利于電站的遠(yuǎn)端調(diào)度管理；

　　集中式逆變器：每兆瓦僅對2臺逆變器調(diào)度，較為方便。

　　（4）PID效應(yīng)抑制策略

　　目前公認(rèn)的最為可靠抑制PID效應(yīng)的解決方法：逆變器負(fù)極接地

　　組串式逆變器：采用虛擬負(fù)極接地電路的方式來抑制PID效應(yīng)，如虛擬電路發(fā)生故障組串式逆變器則無法保障對PID效應(yīng)抑制，遠(yuǎn)比實(shí)體負(fù)極接地可靠性差。

　　集中式逆變器：采用絕緣阻抗監(jiān)測+GFDI（PV Ground-Fault Detector Interrupter，由分?jǐn)嗥骷?a href='http://www.ttokpm.com/v/tag/117/' target='_blank' class='arckwlink_none'>傳感器組成）方案，即逆變器即時(shí)監(jiān)測PV+對地阻抗。當(dāng)PV+對地阻抗低于閾值的時(shí)候，逆變器就會立刻報(bào)警停機(jī)。

　?。?）分?jǐn)嗥骷Ｗo(hù)

　　組串式逆變器：直流側(cè)采用直流開關(guān)而非斷路器，直流開關(guān)在直流側(cè)發(fā)生接地故障的時(shí)候并不具備分?jǐn)嗄芰?，因此無法切點(diǎn)故障點(diǎn)，會造成硬件保護(hù)功能的缺失。