【科普】光伏逆變器是如何保護自己的？

隨著新能源行業的日漸興起，光伏發電能源儼然已成為新能源行業的巨頭，光伏電站的安全運行也成為維持電網穩定的一個重要因素，電站的站內保護像是光伏逆變器的防孤島保護、低電壓穿越，以及站內的靜止無功發生裝置都成為光伏電站必不可少的配置。

　　低電壓穿越功能是指當電網電壓跌落時并網逆變器能夠正常并網一段時間，“穿越”這個低電壓時間(區域)直到電網恢復正常；孤島效應保護是指當電網斷電時并網逆變器應立即停止并網發電，保護時間不超過0.2秒。可以看出，孤島效應保護與低電壓穿越是相互矛盾的，兩種功能不能同時并存，需要根據電站規模和要求進行選擇，一般原則如下：

　　對于小型光伏電站，并網逆變器在電網中所占的容量較小，對電網的影響較小，在電網故障時不會對電網的穩定性產生實質性的影響，所以應具備快速監測孤島且立即斷開與電網連接的能力，即此時并網逆變器應選擇孤島效應保護功能。

　　對于大中型光伏電站，并網逆變器在電網中所占的容量較大，對電網的影響較大，在電網故障時不會對電網的穩定性產生實質性的影響，所以應具備一定的低電壓穿越能力，即此時并網逆變器應選擇低電壓穿越功能。

　　對于目前大多數光伏并網發電系統來說，逆變器所配置的都是低電壓穿越。大型和中型光伏電站的低電壓耐受能力要求為了實現并網逆變器的低電壓穿越功能，并網逆變器需要采用新的軟件控制算法，軟件控制算法需實時監測網，并判斷電網是否發生電壓跌落（平衡或者不平衡跌落）。當CPU發現電網發生電壓跌落故障時，立即啟動低電壓穿越功能，控制輸出電流以及輸出的功率，當電網電壓在一定范圍以內時，逆變器進入低電壓穿越階段；當電網進入電壓恢復階段，此時并網逆變器輸出無功功率起到迅速支撐起電網電壓的功能。如果電網跌落是不平衡跌落，逆變器會以輸出三相平衡電流為目標函數，通過軟件控制算法實現在電網電壓不平衡階段，逆變器的電流是平衡的；當電網恢復正常，逆變器迅速轉入正常并網狀態。

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