注意了!在这些工厂安装光伏可能无法正常运行

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光伏逆变器是电流源(电流控制的)逆变器,必须“跟随”电网(电压源)的电压和频率。如果电网的电能质量不好,并网逆变器输出的波形也不会好到哪里去,甚至不能正常运行。

注意了!在这些工厂安装光伏可能无法正常运行

在下述工厂安装光伏的要注意了:

 

钢铁和电解行业

钢铁企业的用电设备大多数为感性负荷,同时大量使用直流电机、电力电子装置等非线性负荷。会出现电网电压波动和闪变、三相不平衡,引起无功频繁波动、功率因数低、谐波含量超标等问题,使电网供电质量下降,会严重影响到并网逆变器的运行。

 

电解行业根据生产及工艺需要,用电设备中包含大量的电弧炉、中频炉、轧机等非线性负荷,在工作过程中产生大量的谐波,导致电流波形发生畸变,严重影响系统电能质量。同时产生的电压闪变和波动、电压暂降等问题也对电能质量造成很大的影响,也会严重影响到并网逆变器的运行。

 

1)电弧炉包括交、直流电弧炉,冶炼过程主要分两个阶段,即熔化期和精炼期。在熔化期,电弧阻抗不稳定,电流波形不规律,故谐波含量大,具有较多的3次及3的倍数次谐波,还存在一定的偶次谐波。对交流电弧炉来说,其中2-7次谐波幅值较大。电弧炉产生的电能质量主要有三方面:谐波问题、电压闪变及波动问题、三相不平衡问题。

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2)精炼炉属含电弧和铁磁非线性设备的谐波源。是用来对初炼炉所熔钢水进行精炼,要求具有较大的变压器容量、较大的电流波动范围、三相电流很不平衡,对供电质量及用电设备也存在很大的影响。

 

3)中频炉是一种将工频50Hz交流电转变为中频的电源装置,把三相工频交流电,整流后变成直流电,再把直流电变为可调节的中频电流,在感应圈中产生高密度的磁力线,切割感应圈里盛放的金属材料,在金属材料中产生很大的涡流。中频炉会产生大量的谐波(以nk±1为主,n为脉数),谐波是中频炉运行时主要的电能质量问题。

 

4)轧机是广泛使用的金属薄板加工设备,其源动力大多使用直流电机,配有大功率的整流电路,在生产过程中就必然会产生大量的谐波电流,并流入电网。轧机负荷主要为交直流传动设备,产生电压波动、谐波及无功冲击,对电网产生了污染。

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现代纺织行业

纺织的工艺复杂,工位多,要求张力控制,有的要求位置控制。目前变频控制系统在纺织行业中得到广泛应用。如:粗纱机、细纱机、梳棉机、喷气织机等。通过PLC控制系统达到纺织中变频调速、张力、位置等多种控制。变频器的整流装置会造成供电系统网侧含有大量的谐波成分,导致电能质量下降、电气设备的不正常运行,产生次品,生产过程中存在车间局部接触器跳闸或者低压母线停电的问题对企业造成了巨大的经济损失。

注意了!在这些工厂安装光伏可能无法正常运行

 

某纺织厂安装使用500多台变频器,(变频器主电路均为6脉三相桥的交一直一交结构,为电压型工作方式。其谐波主要为5次、7次、11次等)在厂房屋顶安装了光伏系统后,变频器产生非特征谐波和并网逆变器设备产生的谐波会同时流人供电系统,虽然这些谐波含量不高,但却使供电系统中的谐波含量更加复杂。

注意了!在这些工厂安装光伏可能无法正常运行

 

纺织厂生产线瞬时不正常运行和“人能明显感受到荧光灯经常闪一下”的问题及“纺织厂周围没有大负荷运行的企业”可以判断是由于纺织厂供电系统谐波污染而引起的动态电能质量问题。该厂生产车间的变频器都接在同一母线上,谐波在供电线路之间相互干扰导致电压跌落;当电压跌落比较严重时继电保护及自动装置就会误动或拒动,动作失去选择性,可靠性也大大降低,因此出现了“局部接触器跳闸或者低压母线停电”等问题,导致生产车间中纺织设备不正常运行。

 

分布式电站对电网的冲击

光伏并网逆变器是电力电子设备的一种,输出的波形是PWM原理等效出来的正弦波,有大量的直流分量,会造成波形畸变,污染电网。并网逆变器输出轻载时,谐波明显增大。光伏在额定出力的20%以下时,电流谐波总畸变率(THD)会超过5%。

 

若并网点含有多个谐波源,会产生高次谐波的谐振。

 

传统的配电网电压的波动与有功和无功负荷有关,引起电压波动是随时间变化而波动,靠近网络的末端越明显;光伏电源是非线性电源,受天气和温度因素影响较大,影响光伏电源输出功率变化最主要因素是光照强度的变化;光伏电站因为随机性很强的输出功率,导致控制困难;配电网负载容量与光伏电源的容量不匹配时,由于光照强度的变化,光伏电源输出则的并网点电网电压也会随着波动;同时光伏电源也会光照辐照的变化,引起系统潮流大小、方向和电压分布的变化。

 

需要注意的是很多工厂的电能质量本身不好,安装光伏系统以后,会出现很多系统性故障,这就要求EPC厂家在项目实施前对工厂的电能质量做一些调查分析,提出合理化建议和整改方案。

 

本文取自于张喆等编著的《先进太阳能发电技术与应用》。张喆先生光伏从业10余年,笔耕不断,本书是其10余年从业的心血积累。

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主要内容:

第一章主要介绍2015年以后太阳能电池组件最新的技术路线和发展方向;

 

第二章介绍主要介绍行业对逆变器的技术要求,特别针对组串逆变器;

 

第三章整理归类了太阳能专用的气象数据,分析了不同气象数据库的气象数据,整理了我国主要省份的太阳能气象数据;

 

第四章主要介绍了计算机辅助软件的简单应用;

 

第五章主要分析了环境对太阳能发电的影响,并提出了注意事项和解决方法。

 

第六章,介绍了农业光伏和水上光伏特殊的应用类型;

 

第七章,介绍了分布式发电应该注意的问题;

 

第八章,主要介绍了户用系统和光伏扶贫系统的主要问题。

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原文始发于微信公众号(坎德拉学院):注意了!在这些工厂安装光伏可能无法正常运行

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