光伏问题探讨

问题探讨PAGEPAGE7光伏问题探讨1.什么是逆变器的低电压穿越功能？当电网出现瞬时接地短路或相间短路，会造成电网电压跌落。此时，并网光伏电站的逆变器不应该立刻解列和脱网，只能是及时地向电网提供动态无功，自动跟踪电网系统的电压频率和相位，维护电网的平稳；在电网实施自动重合闸时，不产生有害的冲击电流，电网系统正常后，能够快速地恢复并网发电。这种功能就是逆变器的低电压穿越功能。如果中、大型并网光伏电站在电网瞬时故障时就立刻脱网，会造成电网电压继续下降甚至大面积停电。所以电力部门将逆变器作为重要的涉网设备管理，必须具备低电压穿越功能。现在要求更严，强调逆变器要具有零电压穿越的功能。 2.什么是逆变器的防孤岛效应并入电网的发电装置，在电网失电的情况下，不能检测到或根本没有检测手段得知电网己经失电，反而仍然在向电网发送电能。发电装置的这种反常效应称之为‘孤岛效应’。孤岛效应有着危及电力检修人员生命安全、影响继电保护正确动作、产生涌流、缺相运行、造成供电电压和频率不稳等危害。因而并网逆变器必须具有能及时检测出孤岛效应的能力和防止产生孤岛效应的保护功能。GB/T19939—2005《光伏系统并网技术要求》中规定：防孤岛效应保护应在2s内动作，将光伏并网逆变器与电网断开。同时还规定：电压在额定的85％～110％之外、频率在49.5～50.5之外，光伏并网逆变器也应具有及时与电网断开的功能。3.单块型号不同的光伏组件为什么不能串接在同一条回路？ 单块型号不同的光伏组件主要是指组件的功率不同，例如：290W、250W、185W等。功率是工作电压和工作电流的乘积，型号不同的组件在同样光照下所产生的工作电压相近，但电流有差异，功率大的电流大，功率小的电流小。一个单元回路里是有20多块组件串联连接而成，在串联回路中电压是叠加的，电流是单块板子的电流，而且是取串接的组件中最小的电流值。由于产生最小电流的那块组件中的硅片无法通过较大的电流，整串组件的发电效率就降低了，较大功率的组件只能产生与较小功率组件一样的功率。这类似于木桶短板效应或者叫细管截流效应。型号不同的组件在同样光照下所产生的工作电压相近但也有差异，这样，并联接入直流汇流箱内各条回路的电压就有差异。如果某块组件中的硅片有故障，则电压的差异就更大，在各条回路并接前端没有串接防反二极管，那就会形成环流，轻者熔断熔丝，重者损坏元器件。严格地讲，型号相同但出厂厂家不同的组件，最好都不要装在同台逆变器所属的直流回路里，因为不同厂家的制作工艺不同，原材料的物理特性不一致，工作电压和工作电流不可能一样，也会影响发电出率。4.并网光伏电站为什么要选用低压为双分裂绕组的升压变压器？变压器的低压绕组制作成双分裂绕组，能有效地限制短路电流。当低压侧发生短路时，因分裂绕组的阻抗较大，则短路电流就较小，这也便于低压侧可以选用轻型开关等电气设备。由于是分裂式，当一只绕组出现电气故障时，另一只绕组虽有影响，但出现的电压降较小，仍然可以正常工作。并网光伏电站常规的做法是1MW为一个单元，低压绕组不用双分裂式，那就要将两台500KW的逆变器并列运行，这是不可取的。再者，并网光伏电站经逆变产生的交流电压较低，单台逆变功率是500KW，低压电流己经达到1000多安培，两台并连接入一只绕组，电流翻倍，这对低压电器的选择很不利。5.Dy11y11和Dyn11yn11两种型号箱变的能否用在同一个光伏电站？Dy11y11和Dyn11yn11两种箱变型号是基本相同的。“D”表示高压绕组都是三角连接，“y”表示低压绕组都是星星连接。yn11中的“n”表示低压绕组的中性点已经引出到箱体中性点桩头上，y11表示低压绕组的中性点没有引出，所以用了“基本相同”四个字。作为光伏电站用的这类低压绕组为双分裂式升压箱变，中性点不可能接线，更不可能接地，因而中性点可以不引出。将中性点引出到箱体桩头上，仅仅是为了测试低压绕组各相直流电阻的方便，可以很快地读出数值。光伏电站基本上都是用这种。中性点不引出，测试低压绕组各相直流电阻只能是ab、bc、ca两相两相的测。总上，Dy11y11和Dyn11yn11两种型号箱变的能够用在同一个光伏电站。6.什么是主变压器的瓦斯保护？瓦斯保护是用于保护变压器内部故障的一种非电量保护装置，是用瓦斯继电器来实现。瓦斯继电器内由开口小油杯、磁铁档板和干簧触点等器件组成，安装在变压器油枕下方的油通道上，里面浸满了油。当变压器内部有放电故障，如：线圈对铁芯放电、线圈匝间短路、引线之间短路和分节开关打火等，变压器油或其它绝缘村料受热而分解产生气体，这种气体主要含瓦斯成份。气体上浮并顺着油导管企图进入油枕，此刻必然要经过安装在油导管上端的瓦斯继电器并聚积在里面。根据气体聚积的多少和速度的快慢，轻则使继电器里的开口油杯失去浮力而偏移，油杯上的磁铁使得干簧触点闭合发出信号，俗称轻瓦斯报警；重则冲动磁铁档板使干簧触点闭合跳开开关，俗称重瓦斯报跳闸。瓦斯保护是主变压器的主保护之一，它结构简单、反映灵敏、动作迅速。7.什么是三段式过电流保护？瞬时过流速断、延时过流速断和定时过流这三种种保护配合一起，称为三段式过电流保护，是线路和主变及其它运行设备的主保护。 瞬时过流速断：以被保护区域内的短路电流数值和区间为依据进行保护整定，当故障电流超过整定值时，继电保护无时限迅速动作，开关跳闸，切断故障。 定时过流速断：保护整定值一般可以参考瞬时过流速断定值，也可以按有关要求另行计算。当故障电流达到和超过整定值时，继电保护不是迅速动作，而是延时到所整定的那段时间开关才跳闸，切断故障。 定时过流：一般以最大负载电流为依据进行计算和整定，当故障电流达到和超过整定值时，继电保护不是迅速动作，而是延时到所整定的那段时间开关才跳闸。这类保护定值一般都是由当地电力调度部门计算下达，但有的地方110kV电压等级并网的光伏电站内35kV电缆进线线路，保护定值由我们自己计算，报他们备案。8.什么是线路光差保护？线路光差保护就是利用PCM光纤或者是光缆这种通讯手段，将输电线路两端的保护纵向联络起来，把两端的电气量各自送到对端进行比较，根据差量判断线路故障发生在线路内部还是外部，从而决定是否指令保护动作切除线路故障。电流型纵联差动保护是将被保护线路两端的电流大小和相位送至对端进行比较，故障时会产生差量，根据差量的值判断被保护范围内的线路是否发生故障。由于这种保护无须与相邻线路的保护动作参数进行配合，因而可以实现全线速动。不存在与电压有关的问题，不受系统的振荡、线路的串联电容、平行互感、系统非全相运行和单侧电源运行方式的影响，它计算量少、算法简单、灵敏可靠。正因为光差保护比较的是线路两端的电流和相位，所以对电流互感器二次接线的正确性即极性，电流的相位角差即六角相量的正确性要求很严。线路空载时对地电容电流较大，容易造成光差保护误动作，因而保护初次调试时要有一定的负载电流或进行无功补偿。这就是光伏电站在作光差保护调式时，要我们发一定量的电有功或起动SVG的原因。9.并网光伏电站35kV侧釆用消弧线圈接地和中性点串接小电阻接地区别在哪里？当系统发生单相接地故障时，较大的电容电流会产生谐振过电压，数值达到3倍以上，将严重威胁着运行中设备的安全。因此必须设法降低产生谐振过电压的条件。利用消弧线圈是有效方法之一，它可以用感性电流能平衡容性电流以熄灭电弧，但不能抑止弧光短路引起的过电压。如果故障时系统谐波分量过高，消弧线圈就不起作用了。这是因为容性电流Ic=√3ULωC×10ˉ3、ω=2πf、f即频率为50赫兹，高次谐波的频率为nf（n为谐波次数），说明电容电流与谐波分量有关。谐波分量高，电容电流则相当大。单相接地故障往往造成的次暂态过电压达3-4倍，属于高频电压。由于电感线圈对高频相当于开路，消弧线圈就不起作用了。另方面是消弧线圈仅限于单相接地电容电流在10A左右，当单相接地电容电流达到100A左右时，消弧线圈很难达到理想的脱谐状态并且容易发生谐振。小电阻接地装置也是降低谐振过电压的有效方法之一，好处是过电压程度低，对设备安全有利，因为流经小电阻的阻性电流越大，过电压的倍数就越低，这是经计算得知的。即：当Ir=Ic时，过电压的倍数K=2.6Up（Up为最高相电压峰值，Up=√2×U/√3）；当Ir=2Ic时，K=2.3Up；当Ir=3Ic时，K=2.0Up；还可以得知：流经小电阻的故障电流越大，继电保护的灵敏度越高，从过电压保护精度上讲流经小电阻的故障电流大一点好。我主张作为大中型光伏电站的35kV中性点釆用小电阻接地装置。大中型光伏电站的再次升压系统一般是以一台50MVA或100MVA主变压器为一个单元，单元中35