Page 79 - 电力与能源2024年第六期
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俞敦伟，等：光伏逆变器特性现场校验技术 715
2.3 孤岛保护与保护后残余电压检测
为了确保孤岛保护的可靠有效，必须对光伏
逆变器保护动作后的残余电压和电流进行检测。
这样的检测可以确保系统在孤岛保护时能够可靠
地切断输出。本研究采用极高阻抗机械电压表，
当光伏逆变器脱网后接入，可直观观察光伏逆变
器孤岛保护速度及残余电压。
2.4 高频谐波干扰检测
图 2 光伏组件的电流-电压曲线 光伏逆变器的谐波频率较高，常常通过大地
将使组串工作在非 MPPT 区域，从而大幅降低转 与零相回路干扰其他用户及电网二次设备。现场
换效率。 检测发现，未采用干扰抑制措施的光伏逆变器，其
通过采用特殊结构的光伏逆变器组串检测接 电缆接地线的高频入地电流可通过接地网对很多
头，可以实现对光伏逆变器中各组串光伏板直流 二次设备形成耦合干扰，高频谐波电流波形如图 4
功率的精确检测。将这一测量与交流侧有功功率 所示。本文采用导磁率在 10 000 以上的硅钢带磁
芯，通过设置相线、接地线等区域，可有效检测高
的检测相结合，便可以直观地计算出光伏逆变器
频谐波电流和电压。
的转换效率。此外，还可以通过独立的最大功率
点跟踪检测表和照度系数表，先行测得光伏组件
在特定光功率下的标定值，然后测算同一时刻的
直流侧光功率，即可轻松得出光伏逆变器的转换
效率。
2.2 光伏逆变器低压穿越检测
图 4 光伏逆变器高频谐波电流波形
很多光伏逆变器在电网出现故障时会瞬时停
光伏逆变器采用 SPWM 调制波进行逆变，其
机。由于光伏逆变器的能量密度有限，其中的电
谐波主要集中在 10 kHz 以上的高频范围。若分
力电子元件过流能力也受到限制，因此无法提供
布式光伏逆变器未能通过出厂测试，其电能质量
较高的短路电流。当系统发生故障导致低电压
不佳可能对附近的发电系统、敏感用电设备及信
时，光伏逆变器很容易脱网停机。
号传输造成破坏和干扰。
通过设置大功率可变电阻瞬时电压波动产生
目前，现有谐波测试技术基于傅里叶分析，只
装置，并与分相操作机构相结合，实现了分相控制
能测量 50 次以下的谐波，无法准确检测 SPWM
的低电压电网电压模拟与缺相模拟。光伏逆变器
特征谐波。为了解决光伏逆变器谐波测量问题，
低压穿越测试如图 3 所示。采用自耦变压器与可 本研究采用了一种独特的高通滤波器方法，能够
变电阻结合的方式，模拟不同状况下电网交流电
准确提取 SPWM 谐波，有效解决了光伏逆变器高
压的变化情况，并观察光伏逆变器的响应。光伏
频谐波检测的问题。
逆变器应具备在轻微低压下穿越，以及在严重低
3 校验方案现场测试分析
压下保护关机的动态性能。
根据本文提出的思路设计了样机，并对 3 款
相同功率的分布式光伏逆变器特性参数进行了测
试，结果如表 1 所示。
由表 1 可见，不同厂家的逆变器产品在各项
图 3 光伏逆变器低压穿越测试 （下转第 749 页）
