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光伏逆变器电能质量和防孤岛测试详述(上)

2014-4-19 14:39| 发布者: solartest| 查看: 8086| 评论: 0|来自: 中国光伏测试网

摘要: 引言:光伏逆变器是可再生能源系统的关键设备,将光伏阵列产生的直流电转换成可用的交流电(见图1)。光伏逆变器的效率固然是一个重要因素,但从运行角度来看,更重要的或许是安全和可靠性,还有,逆变器对电能质量 ...
       在可再生模式下,电源必须能够接受短时间的电力“返回”,例如从电机或切断时的反应性负载,或者也可以是半永久性的操作,光电或风电逆变器将电力供回到电源。如果光伏逆变器产生足够的电力,它就可以将电力持续地送入电网。反之,如果电力不足以补偿负载的需求,电流的方向就会动态变化,甚至会half cycle by half cycle basis.

 



图2 带有可再生交流源、可程式负载和直流源的逆变器测试设定

 

       通常,只有开关式交流电源有能力将电力反送回电网,以半周期或连续模式。通常所说的线性电源,也就是高倍电力放大,能简单低将返回的电力耗散在输出阶段。换句话说,一个线性电源指示象一个负载一样将返回的电力转换成热量形式。在实验室或户外环境下发生这种情况时,产生的热量通常需要也是需要冷却的热量。也就是说,线性电源的损失实际上是双倍于逆变器送入电网的电力。用可再生电源,这些送回的电力实际上就是被送回到公用电网了,只有微小的损耗。因此,当光伏逆变器连接到图2所示的交流回路时,它将电力供到负载上,超出的电力通过电源(图中是MX45)流回公用电网。MX能够在毫秒内动态地改变电流的方向。可程式负载(图中的HFC-II)能产生线性或非线性的负载Patterns,就像在实际的家用产品中看到的那样。

 

       在图2所示的负载设计中,光伏逆变器以相-相240V-60HZ的形式连接到MX45,和HFC-II。这是一种典型的240V delta-no neutral-mode,在美国电网中有时也称作stinger mode"。 在这种运行模式下的测量与欧洲货亚洲220/230V-50HZ 的单相运行下测得的结果没有什么不同,因而本文的测试数据对世界各地都是适用的。

 

       图中三条线路的每一路的电流都要测量。当逆变器没有接电时(没有直流源 - 如当没有阳光照射在组件上),MC为负载提供240V-60HZ的电力。当逆变器从直流源(或是从光伏组件)接受电力,电压足够高时它就在线了,同时开始同步。在这个例子中采用了一个3KW的逆变器,在DC电力足够时用了约一分钟将自己连接到公用电网。假设HFC-II的负载设置小于3KW,逆变器还将多余的电力供向MX,MX再将电力送回到公用电网。

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