1.光伏电站对电网都有哪些影响?
电能质量影响:
(1)谐波问题:光伏发电系统中,逆变器是产生谐波的主要设备。逆变器内部电力电子元件的大量应用导致波形失真,产生大量谐波,影响电网的稳定性和性能。
(2)电压波动和闪变:光伏发电系统的输出功率受日照、天气、季节、温度等自然因素影响,具有显著的不稳定性,导致接入点电压波动和闪变,影响电网电压稳定。
(3)直流注入:并网光伏发电系统中,直流注入是影响电网电能质量的另一关键问题。直流注入不仅影响电网电能质量,还可能对电网中的其他设备造成不利影响。
(4)孤岛效应:当电网中断供电时,光伏发电系统未能及时检测出停电状态,继续独立运行,导致配电网三相负荷不对称,影响电能质量。
电网运行影响:
(1)调峰能力影响:随着光伏发电在电源中的比例不断增加,会影响电网的调峰能力。
(2)电压稳定性问题:长距离输电时,光照波动和周期性变化会引起输电线路电压升高,导致电压稳定性问题。
(3)潮流和短路电流变化:光伏发电接入配电网后,配电网系统从放射状结构变为多电源结构,潮流和短路电流的大小、流向以及分布特性将发生改变。
(4)继电保护和重合闸动作影响:在线路发生故障时,光伏发电系统可能影响继电保护以及重合闸的动作。
解决策略:
(1)优化逆变器设计:通过改进逆变器设计,减少谐波的产生,提高电能质量。
(2)采用先进的控制策略:通过先进的控制策略,减少电压波动和闪变,提高电网的稳定性。
(3)限制直流注入:根据相关标准限制直流注入的量,减少对电网的影响。
(4)检测孤岛效应:采用先进的检测技术,及时发现并处理孤岛效应,避免其对电网的影响。
综上所述,光伏电站对电网的影响主要体现在电能质量和电网运行方面,通过优化设计和采用先进控制策略可以有效减少这些影响。
2.什么是SVG?
随着光伏电站的大规模应用,确保其稳定并网运行成为了一个关键问题。SVG(Static Var Generator,即静止无功发生器)作为电力系统中的一种重要设备,逐渐在光伏电站的并网过程中发挥着重要作用。
工作原理:SVG采用可关断电力电子器件(如IGBT)组成自换相桥式电路,通过电抗器并联在电网上。通过调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位,或者直接控制其交流侧电流,SVG可以迅速吸收或发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功的目的。从而使得电站的功率因数接近于1,即实现“单位功率因数”,这样可以最大化有效功率的传输。SVG的控制系统能够通过调节逆变器输出的电压和电流,实现无功功率的快速补偿和调节,确保电网的电压稳定性。
SVG的基本组成部分包括以下几个关键模块:
电力电子器件:SVG的核心是基于全控型电力电子器件(如IGBT)的逆变器系统。这些器件能够根据控制系统的指令,实现无功功率的动态调节。
控制系统:控制系统是SVG的“大脑”,它负责实时监测电网的状态,并通过复杂的算法计算出所需的无功补偿量。控制系统会根据电网的电压水平和负荷变化,快速调整SVG的工作状态。
滤波装置:SVG在调节无功功率时,可能会产生一些谐波。滤波装置用于消除这些谐波,确保SVG的输出电能质量符合要求。
冷却系统:由于SVG在工作过程中会产生大量的热量,因此需要配备高效的冷却系统,以确保设备在高负荷下能够持续稳定运行。
保护装置:为了防止过载、短路等故障对SVG造成损害,SVG通常配备完善的保护装置,确保设备在异常情况下能够安全停机或自动恢复。
3.所有光伏电站都要用到SVG?
并不是所有光伏电站都需要配置SVG,使用SVG主要取决于电站的规模、并网方式以及电力系统的无功管理需求。一般来说,有以下情况会使用SVG:
(1)高压并网的光伏电站:对于大型集中式光伏电站,高压并网过程中需要确保电压的稳定和无功功率的平衡。无功功率的不足会导致电压波动、功率因数降低,从而影响电站的正常运行。SVG在此时能够提供快速且精确的无功功率补偿,减少电网的无功损耗,确保电网的安全稳定运行。因此,几乎所有高压并网的光伏电站都需要配备SVG。
(2)低压并网的光伏电站:对于分布式低压并网的光伏电站,是否需要使用SVG取决于电站所在的电网环境。如果电网电压波动较大,或者电站所在区域的无功功率供应不足,使用SVG可以帮助改善电能质量,减少电压波动问题。但在一些电能质量要求较低、并网条件良好的地区,低压并网的光伏电站可能不需要使用SVG。因此,对于低压并网项目,SVG的使用需要根据具体情况而定。