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如图4所示,注入电网的电流失真大约是设置的电压失真的两倍。这是由于逆变器“追踪”电网的电压,叠加上了与电压失真程度相同的电流失真。 图4 逆变器对于失真的贡献 如果逆变器能够被“许可”进行补偿,它就能减少注入公共电网的电流失真。新型的逆变器已经具备了该功能。 再来看传统逆变器的另一个不良应对,出于对早期防孤岛要求而采取的对电压跌落和短时扰动的响应。早期标准要求逆变器在电网电压超出限值(一般为标准值的±10%)后的160毫秒内应当切断连接。图5展示了逆变器对于短时电压跌落的响应。该逆变器在10毫秒内断开连接并且维持在离线状态,有时离线状态会持续好几分钟。而这样的响应方式会进一步加剧电网的电压跌落问题。所以这就要求逆变器能够具有一定的低电压穿越能力。 图5 逆变器对于电压跌落的响应 高级光伏逆变器能力 为了评估高级光伏逆变器对于电网的影响,南加州爱迪生(SCE)购买了若干个遵照德国电网规则设计的家用及商用逆变器。这些逆变器具有那些美国规则所不要求的高级功能。以下内容介绍这些逆变器在SCE DER实验室的部分测试项目。 新的逆变器设计允许电压穿越能力,例如在40%至100%范围内可调的低电压穿越。当系统电压高于下限时,逆变器维持功率输出,不从电网中切开。当系统电压跌至下限以下时,逆变器停止功率输出,但仍然在一段可调的时间内(在SCE的测试时最短为0.04秒,最长为10秒)维持与电网的连接,在电压恢复至高于下限一定程度(余量)之后再输出功率。 图6展示了该功能。电压(蓝色线)跌至标准值的47%,使得逆变器(绿色线)停止输出功率,但是当电压回复至47%加上3%余量后,逆变器立即恢复提升其功率(第8秒前的时刻)。当公共电网电压在第17秒超过标准值时,逆变器相应缩减其功率输出,直到电压稳定在标准值后(第27秒)逆变器恢复满功率输出。 图6 新型光伏逆变器的低电压穿越能力 |