Page 54 - 电力与能源2022年第四期

3 3 4 范 佳, 等: 分布式光伏接入电网的影响分析与实用化解决方案

当环境中主网产生工频 50Hz的电磁场无处不在
2 配电网隐患解决思路
时, 通过跟踪主网在空间中衍生电磁场的相位、 相
2.1 电能质量优化技术 角与频率, 再与本地光伏逆变器输出信号进行比
逆变器一端连接着光伏发电系统, 另一端连 较, 就能高灵敏地发现系统是否脱网运行。基于
接着配电网, 作为光伏电站和大电网的中间重要 空间背景电磁场感应的孤岛效应检测技术相比现
环节, 对提高光伏电力的友好性, 起着至关重要的 有的末端电气量检测方法, 减少了杂散信号的干

作用。 扰, 提高了检测精度, 从根本上将孤岛独立运行的
传统 的 光 伏 电 站 在 设 计 时, 通 常 需 要 设 置 风险降低到零。

20%~30% 的 动 态 无 功 补 偿 装 置 ( Static Var 2.3 快速重合闸技术
Generator , 简称 SVG ), 如图 2 所示。 为避免光伏系统倒送故障电流导致保护误动
作或拒动作, 在系统扰动时瞬时断开光伏逆变器
输出, 并在电压恢复后快速恢复逆变器输出, 对于
保证继电保护正确动作, 以及系统故障后的恢复

稳定有极大好处。
通过采集线路末端电压绝对值与电压波动速
图 2 SVG 补偿示意图
率, 判断系统是否存在故障, 并快速动作于逆变器
动态无功补偿装置作用于并网点处的功率因
跳闸与重合闸, 从而使配电网既有继电保护无需
数动态调节, 能够实现无功的动态补偿, 具有连续
考虑光伏逆变器的影响。
调节、 调节速度快等优点。目前光伏逆变器具有
2.4 多断口断路器技术
大范围的功率因数调节和响应能力, 能够及时地
随着电压等级的不断升高, 多断口断路器因
吸收和释放无功, 达到调节电压的目的。针对此
其含有多个短间隙串联, 是未来替换 SF 6 断路器
问题, 本文提出了一种基于可控串联补偿的外置
的发展方向之一 [ 13 ] 。目前, 绝大多数逆变器出口
光伏逆变器滤波与无功补偿装置, 利用新型材料,
断路器均为单断口, 如若仅有的一个断口在发生
在实现无功吸收的同时, 解决了光伏逆变器中高
故障时并未按规定正常断开, 便可能会发生严重
次谐波的问题。
的电力事故。
2.2 孤岛检测技术 基于此, 本文研发了智能双断口断路器, 既可
孤岛会损害公众和电力公司维修人员的安全
以通过电压与空间电磁场感应动作于分合闸, 又
和供电的质量, 因此防孤岛技术在含有并网逆变
能通过通用分组无线业务( GeneralPacketRadio
器的电网中不可避免地会被使用到。在并网逆变
Service , 简称 GPRS ) 接受远方分闸指令, 并且双
器的孤岛检测中, 当出现电压异常现象时, 仅仅依 断口技术从根本上解决了单一断口失效导致的触
靠被动技术, 则容易出现孤岛防护失效, 所以必须
电危险。
有效结合主动技术进行防护。被动技术是通过检
测并网点电气量是否越限而判定的保护功能, 实 3 分布式光伏电网接入影响解决方案
现起来简单、 成本低, 但是其保护动作值难以整 3.1 新型滤波与补偿装置
定 [ 11 ] ; 主动技术是通过注入扰动量而实现的防孤 采用坡 莫 合 金 材 料 制 作 的 高 密 度 电 抗 器,
岛保护功能, 此方法需要施加扰动, 影响了电能 在不需要电容的情况下, 可提升其滤波效率, 为
质量 [ 12 ] 。 系统提供 近 似 于 正 弦 波 的 工 作 环 境, 如 图 3 所
然而, 无论是主动还是被动, 对于光伏系统接 示。通过滤波后, 电网 电流波形得到显著改善。
入的末端电网, 若系统中存在大转动惯量的电机 通过设置 宽 频 带 的 无 功 电 抗 器, 基 于 可 控 串 联
设备, 防孤岛保护依旧存在失败的可能, 对此本文 补偿外置 光 伏 逆 变 器 滤 波 与 无 功 补 偿 装 置, 可
提出了基于空间背景电磁场感应的孤岛效应检测 通过检测 末 端 电 压 进 行 投 切, 对 无 功 进 行 高 响

新技术。 应的吸收, 同 时 也 可 抑 制 光 伏 逆 变 器 的 高 次 谐
该技术通过检测环境中的空间背景电磁场, 波干扰。