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光伏逆变器防逆流原理及实现方案

日期:2024-07-02    来源:古瑞瓦特

国际太阳能光伏网

2024
07/02
10:04
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关键词: 光伏逆变器 光伏发电系统 光伏电站

在供配电系统中,一般是由配电变压器向负载供电,电流由电网侧流向负载,称为正向电流。安装光伏发电系统后,当光伏发电系统功率大于本地负载功率,负载无法完全消纳时,剩余电能馈入电网,由于电流方向与常规相反,所以称之为逆流。

01

什么是防逆流?

正常光伏发电系统是将光伏组件的直流电转变为交流电并入电网,带防逆流的光伏系统是光伏发的电仅供本地负载使用,防止光伏系统发的电送入电网。其系统运行原理图如下:

防逆流需求场景

一般的光伏电站采用的是全额上网或者自发自用,余电上网的运行模式,光伏系统允许往电网送电,因此没有防逆流的要求,需要安装防逆流的原因主要有以下几种:

1.受到上一级变压器容量限制,当地供电部门不允许新增并网;   2.由于手续、并网资料不齐等原因无法并网;3.某些地区因政策原因不允许并网;

4.本地具备消纳能力可以大部分自发自用,小部分不需要上网。

防逆流实现原理     

在入户进线侧主线上安装防逆流电表+CT互感器,采集母线上的实时功率、电流的大小和方向,当检测到有电流流向电网时(反向电流),则防逆流电表通过RS485通讯方式将逆流功率数据传输给逆变器,逆变器收到指令后按秒级响应,降低逆变器输出功率,使光伏电站流向电网的电流始终保持接近于0的状态,从而实现防逆流,不把多余的电量送给电网。

不同场景的防逆流

根据不同应用场景,古瑞瓦特提供多种灵活的解决方案,对于只有1台逆变器的光伏电站可搭配古瑞瓦特智能电表实现防逆流功能,针对使用多台逆变器的电站可采用古瑞瓦特智慧能源管理器实现防逆流功能。

(1)单机单相防逆流系统解决方案 

功能实现所需设备:光伏并网逆变器、防逆流计量电表、电表和逆变器之间通讯线

(2)单机三相防逆流系统解决方案 

针对户用小功率的并网逆变器,输出电流较小,一般小于80A电流的机型(50KW以内),可直接采用直流防逆流电表,逆变器交流输出端子接线直接引入电表,从电表出来后接入并网点,实现防逆流。

针对大功率并网逆变器,输出电流较大,超过防逆流电表的规格量程了,需通过另外的CT互感器检测并网母线上的电流,通过互感器等比例缩小电流后接入防逆流电表中,实现并网点的电流及功率计量。

注意:有些场景用的光伏逆变器虽然功率较小,但是接入的并网母线电流较大,这时候也需要通过防逆流电表+CT互感器的方式进行并网端的逆流功率检测。

光伏逆变器和防逆流电表已经匹配过通过协议,现场安装时通过RS485线把防逆流电表与逆变器RS485通信端口连接,安装简单且节省系统成本。用户根据实际情况选择直连电表或CT电表。

(3)多机防逆流系统解决方案针对一个光伏电站有1台以上机型的场景,由于单个电表无法同时跟1台以上逆变器做通信,因此需要通过单独的数据采集器,对并网端采集防逆流电表的数据,对逆变器端进行多机通信和输出功率控制,从而实现整个光伏电站的防逆流。

所需设备:光伏逆变器(多台)、防逆流箱(内含数据采集器、防逆流电表和CT互感器)、RS485通信线。系统接线:防逆流箱安装位置在光伏逆变器、用户负载和电网之间,通过防逆流箱内的电表和CT互感器检测并网接入点的电压、电流和逆流功率,可根据用户的需求和设定,实时调节逆变器的输出功率,从而控制整个光伏并网系统最终输出到电网的功率,实现逆流功率接近于零。

注意事项:

1、CT互感器安装在并网点母线处,安置区前必须将其二次与防逆流箱内电表接好,确保互感器二次没有开路。

2、安装互感器时,铁芯切面处不得有杂质、灰尘等异物落入,以免影响互感器性能。

3、电流互感器两面有P1、P2的丝印,用来区分方向,参考下图进行接线, P1侧靠近电网, P2侧靠近逆变器和负载。

4、光伏逆变器通过RS485手拉手串联的方式,把通信信号线接入防逆流箱内的数据采集器中,RS485通信受通信距离、信号干扰等因素影响,会导致防逆流控制信号有延迟,一般同一台防逆流箱下不建议接超过20台逆变器,以保证防逆流控制精度和控制效果。5、基于以上防逆流控制原理,是需要先检测并网点有逆流功率后再通过RS485信号线给控制信号,控制逆变器降低输出,受信号延迟等因素影响,防逆流设备在实际运行中可能会有非常少量的电流送向电网,属于正常现象。   

02

古瑞瓦特机型防逆流说明

目前古瑞瓦特全系列并网机型均标配了RS485接口,均可实现防逆流功能。在实际项目需求中,可根据不同的场景,灵活选用防逆流电表、防逆流箱等方案。其中防逆流电表、防逆流箱涉及到跟光伏逆变器通信的问题,均需由古瑞瓦特配套。CT互感器器没有品牌要求,可根据现场母线尺寸、电流大小灵活选择。    


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