有六大功能的“全能大腦”

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    光伏逆變器作為電站的“大腦”,不但肩負著直流變交流的重任,還是電站響應電網需求以及業主了解電站運行狀況的載體。


    光伏逆變器的核心任務是跟蹤光伏陣列的最大輸出功率,並將其能量以最小的變換損耗、最佳的電能質量饋入電網。

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    “由於逆變器是串聯在光伏方陣和電網之間,逆變器的選擇將成為光伏電站能否長期可靠運行的關鍵。”劉純說。


    隨著裝機量的不斷增大,滲透率的不斷提高,對光伏系統並網性能的要求越來越高。大量分布式光伏接入配電網,對配電網安全運行也將產生一定的影響。因此,作為光伏系統與電網的接口,逆變器具有十分重要的作用,將直接影響光伏系統的並網性能。


    為解決大型光伏電站對電網安全穩定和電能質量帶來的不利影響,項目團隊研制了一套具有多控制模式的逆變器。該多控制模式逆變器具有有功功率控制、無功功率調節、低頻振蕩抑制、功—頻響應、低電壓穿越和緊急無功支撐能力6種功能。


    “這種集6種控制策略於一體的逆變器複合控制技術,使電站具備了電能質量調節、有功/無功調節、低電壓穿越、參與電網調峰調頻等六大功能,大大提高了光伏發電並網性能。”劉純說。


    光伏電站接入電網環境千差萬別,部分末端電網相對較弱,電壓波動明顯,電能質量差。光伏系統並網甚至出現諧振脫網的現象。


    “以前電能質量只控制電壓,沒考慮到諧波。我們希望通過關鍵技術研究,解決光伏並網後的諧波和閃變等問題。”劉純說。


    最後項目組在青海建成了一個百兆瓦的示范工程。“一次調試成功,測試結果與仿真結論完全吻合。電壓變化迅速跟蹤,控制精度極高。”劉純說。

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    項目團隊還提出了基於逆變器下垂控制的光伏電站分層無功電壓自適應控制技術,建立了基於控制在環實時仿真的光伏電站AVC系統研發試驗平台,開發了基於逆變器的大型光伏電站AVC系統,具備了替代光伏電站SVC/SVG的能力,有效降低了光伏電站建設和運行成本。


    “以前光伏電站要配SVG,用來自動調節,現在把SVG取消,一百兆瓦電站就減少投資500萬元,運營費用每年減少100萬元,成本降低很多,並且提升了電站效率。”劉純說。



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