二、大型光伏荒漠電站的電能質(zhì)量問題
1、諧波是如何產(chǎn)生的?
光伏電站諧波的產(chǎn)生主要由逆變器、直流母線波動(dòng)、變壓器鐵芯飽和非線性及電網(wǎng)的畸變導(dǎo)致。
逆變器產(chǎn)生的諧波主要由兩部分構(gòu)成:一部分由死區(qū)時(shí)間引起,包括3、5、7、9等低次諧波;另一部分由調(diào)制過程產(chǎn)生,成組的分布于開關(guān)頻率整數(shù)倍附近。直流母線擾動(dòng)也是產(chǎn)生諧波的一個(gè)源頭,直流母線電壓有一個(gè)暫態(tài)調(diào)整過程,對(duì)其電流波形的影響,只能通過改進(jìn)MPPT方法盡可能減弱,但不可消除。隔離變壓器的鐵心飽和非線性特性也會(huì)導(dǎo)致諧波的產(chǎn)生,同時(shí),電網(wǎng)畸變嚴(yán)重時(shí),若逆變器發(fā)出理想的正弦電壓,電抗上會(huì)產(chǎn)生諧波電壓差,導(dǎo)致并網(wǎng)電流中含有對(duì)應(yīng)的諧波分量。
圖3.低光照下逆變器輸出電流實(shí)測
弱光情況下逆變器負(fù)載率通常在10%以下,并網(wǎng)電流THD通常大于5%,超大型光伏電站容量可能達(dá)到百兆瓦級(jí),即使10%的負(fù)載率,輸出容量也達(dá)到10MW,這時(shí),光伏電站將成為一個(gè)巨大的諧波源,嚴(yán)重威脅到電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
圖4.實(shí)測光伏電站的諧波曲線