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曾被忽視已久的新能源殺手終曝光!

發(fā)布時間:2015-06-10 責任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】據(jù)悉,自21世紀以來,人類對能源的大量開采已經(jīng)造成了能源危機,人類正面臨資源枯竭,能源耗盡的危機。新能源恰如其分的出現(xiàn),但是同時出現(xiàn)的還有新能源發(fā)電殺手。本文就來了解一下曾被忽視已久的新能源發(fā)電殺手。

新能源發(fā)電是未來大趨勢

現(xiàn)代社會發(fā)展中,經(jīng)濟、能源、環(huán)保是困擾全世界的三大問題。隨著工業(yè)化推進和人口增長,世界能源的消耗日益增加。根據(jù)已經(jīng)探明的儲量,全球石油、天然氣的可開采年限分別為41年和65年。為了應(yīng)對化石燃料能源逐漸短缺的局面,大力開發(fā)可再生能源已刻不容緩。各種新能源中太陽能能量巨大,非枯竭,是國際社會公認的理想替代能源。

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

在太陽光的作用下,光伏陣列會產(chǎn)生直流電。為了將電能輸入電網(wǎng),需要通過功率變換裝置,將直流功率變換為交流功率,并且經(jīng)過并網(wǎng)濾波器的作用,提高并網(wǎng)電流質(zhì)量。

曾被忽視已久的新能源殺手終曝光
圖1 光伏發(fā)電系統(tǒng)原理

光伏并網(wǎng)殺手“直流注入”的產(chǎn)生原因


光伏并網(wǎng)算法的完成需要實時采樣并網(wǎng)電流、電網(wǎng)電壓等正弦量,然而采樣所用到的霍爾電流電壓互感器、后級的模擬放大電路都存在一定的非線性特性,輸出與輸入信號的關(guān)系不是一條具有固定斜率的直線。對于輸入的正弦波形,輸入信號幅度不同,放大倍數(shù)會不同,這將導(dǎo)致所測量的正弦波形發(fā)生畸變,產(chǎn)生直流分量,俗稱直流注入。

直流注入所帶來的危害

直流注入主要對配電網(wǎng)中變壓器、電流時漏電斷路器、電流型變壓器、計量儀表等造成不利影響。由于這些設(shè)備中都有磁芯,直流分量的存在容易造成磁路的飽和,引起電流式漏電斷路器誤動作,變壓器或互感器飽和、發(fā)熱、產(chǎn)生諧波和噪音等,導(dǎo)致整個系統(tǒng)的運行故障,甚至癱瘓。

直流分量的測量和計算

IEC61727中規(guī)定,在任何狀態(tài)下,光伏系統(tǒng)注入電網(wǎng)交流接口的直流電流不應(yīng)大于逆變器輸出電流的1%。直流分量的測量原理是針對被測信號作FFT分析,可以準確計算出頻譜中第0次諧波分量,即直流分量。

曾被忽視已久的新能源殺手終曝光

廣州致遠電子的在線式電能質(zhì)量監(jiān)測裝置E8000,可以準確直觀地測出直流分量,測量精度高達0.1%,可以完全滿足光伏發(fā)電現(xiàn)場的精確測量需求。

直流注入問題的解決方法

要解決直流注入的問題,還是要從這個問題的原理出發(fā)。常用的方法有直流分量隔離法,以及檢測后反向補償法。那么,在實際應(yīng)用中,要怎么操作呢?小編再給大家介紹一種簡單易行的操作方案,那就是采用能夠抑制直流注入的半橋逆變器。無論半橋逆變器中的開關(guān)器件處于何種狀態(tài),并網(wǎng)電流始終會經(jīng)過直流側(cè)電容,使直流分量被電容隔離,從而達到消除直流分量的目的。

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圖3 半橋逆變器拓撲

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