電網(wǎng)的電能質(zhì)量包括:電壓偏差、電流偏差頻率偏差、電壓波動(dòng)或者閃變,三相不平衡,暫時(shí)或者瞬態(tài)過(guò)電壓,波形畸變,電壓暫降等等。
1、電網(wǎng)電壓超范圍
電網(wǎng)的電壓和頻率不是恒定不變的,會(huì )隨著(zhù)負載和潮流的變化而變化,而逆變器的輸出電壓跟隨電網(wǎng)電壓。但是在電網(wǎng)異常時(shí),需要逆變器停止供電,國家能源局給出的標準。
7.7.1.2交流輸出側過(guò)電壓/欠電壓保護
逆變器交流輸出端電壓超出電網(wǎng)允許電壓范圍時(shí),允許逆變器斷開(kāi)向電網(wǎng)供電,切斷時(shí)應發(fā)出警示信號。除大功率逆變器外對異常電壓的響應時(shí)間應滿(mǎn)足表1的要求。在電網(wǎng)電壓恢復到允許的電壓范圍時(shí)逆變器應能正常啟動(dòng)運行。
注1:最大脫網(wǎng)時(shí)間是指從異常狀態(tài)發(fā)生到逆變器停止向電網(wǎng)供電的時(shí)間。
注2:對于具有低電壓穿越功能的逆變器,以低電壓穿越功能優(yōu)先。

表1
下面兩種情況電網(wǎng)電壓會(huì )偏高:一是靠近降壓變壓器的地方,為了保證離變壓器較遠的地方電壓正常,考慮到線(xiàn)路電壓損耗,一般都會(huì )將變壓器輸出電壓拉高;二是光伏發(fā)電用戶(hù)側消化不了,輸送到較遠的地方要提高電壓,造成逆變器輸出側電壓過(guò)高,引起逆變器保護關(guān)機。這時(shí)候有三種方法:一是加大輸出電纜線(xiàn)徑,因為電纜越粗,阻抗越低;二是移動(dòng)逆變器靠近并網(wǎng)點(diǎn),電纜越短,阻抗越低,三是手動(dòng)調整逆變器電壓范圍,但不能調得太高,超過(guò)270V有可能損壞用戶(hù)其它用電設備。

2、電壓波動(dòng),閃變和諧波
光伏逆變器向電網(wǎng)輸送電能,電網(wǎng)質(zhì)量的好壞也會(huì )對逆變器產(chǎn)生影響。在一些機械加工廠(chǎng),有行車(chē)、電焊機、龍門(mén)銑床等大功率設備,和一些電弧爐工廠(chǎng),設備開(kāi)啟和關(guān)斷之間,電能變化非常劇烈,電網(wǎng)來(lái)不及調整,電壓短時(shí)間在320-460V之間變化,同時(shí)伴隨大量的諧波,電網(wǎng)中存在的諧波和不平衡負序分量將導致光伏系統輸出有功功率波動(dòng),且電網(wǎng)電壓畸變率越高,光伏系統輸出有功功率越??;也會(huì )輸出電流畸變,且電網(wǎng)電壓畸變率越高,光伏系統輸出電流THD越大。
電力諧波分為電壓諧波和電流諧波,電壓諧波與基波的比值遠比電流諧波與基波的要小。影響電壓諧波的主要因素為負載瞬間出現的尖峰電流,因為供電線(xiàn)路存在電阻值,電流流過(guò)時(shí)產(chǎn)生電壓壓降,此電阻與負載串聯(lián),導致負載電壓波形有瞬間噪音波形出現,形成諧波。電流諧波則由負荷的特性產(chǎn)生,所有的非線(xiàn)性負荷都能產(chǎn)生諧波電流。
光伏逆變器的MPPT功能,組件的輸入功率有多大,逆變器輸出功率就有多大。而逆變器輸出功率則是和電壓和電流有關(guān),當電網(wǎng)電壓劇烈波動(dòng)時(shí),逆變器調整能力有限,有可能造成光伏逆變器經(jīng)常重啟,嚴重的情況還有造成逆變器內功率器件過(guò)壓炸機,電解電容過(guò)流爆開(kāi)。
在電網(wǎng)質(zhì)量較差的地方安裝光伏系統,需要實(shí)時(shí)監控,還要增加電能質(zhì)量改正的設備,如有源濾波器APF,靜止無(wú)功發(fā)電器SVG等,并對這些設備和電網(wǎng)的參數進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。