并网逆变器控制测量

下垂控制的原理是什么？

       所谓下垂控制就是选择与传统发电机相似的频率一次下垂特性曲线（Droop Character）作为微源的控制方式，即分别通过P/f下垂控制和Q/V下垂控制来获取稳定的频率和电压，这种控制方法对微网中的微源输出的有功功率和无功功率分别进行控制，无需机组间的通信协调，实现了微源即插即用和对等控制的目标，保证了孤岛下微电网内电力平衡和频率的统一，具有简单可靠的特点。根据微电网的控制目标，采用与传统发电机相似的下垂曲线来达到对微源的控制，采用频率有功下垂特性（Droop Character）将系统不平衡的功率动态分配给各个机组承担，保证微网系统中频率电压的统一，简单可靠。下垂控制采用了电压电流双环控制，电流内环动态响应速度快，用来提高逆变器输出的电能质量，电压外环控制器动态响应速度较慢，可以控制系统的输出电压，并产生内环参考信号。下垂控制中所用的电压电流双闭环控制包含了电压外环控制和电流内环控制。首先利用测量模块采集复荷点的电压和电流，计算出微电源的输出瞬时有功、无功功率，再经过低通滤波器LPF得到相应的平均功率，假设额定频率运行微电源输出的有功功率为P，F、U分别为电网频率和额定电压幅值，通过下垂环节得到输出频率和电压幅值的指令，再通过电压合成环节产生参考电压，然后，参考电压将作为电压电流双环节控制器的输入，最终将双环控制器的输出调制信号M输入到SPWM模块。

光伏并网中，大电流传感器该如何选择？

       目前国内的大功率光伏逆变器包含100KW、250KW、500KW、630KW、750KW和1MW这几种，一般大于500KW的基本上都采用并机的方式来进行是使用的。霍尔电流传感器做光伏逆变器中的核心检测元器件，起到至关重要的作用。

       国内做霍尔电流传感器的厂家众多，在原理上是没有区别的，只是在元器件的选择、产品生产的过程控制等方面存在差异，一般为：

       1)选择传感器时注意产品的使用环境温度，工业级的不能满足基本要求，必须是-40°C——85°C。

       2)对于海拔的要求在3500米以上。

       3)选择传感器时量程可以适当的稍大些，留些产品过载的余地，注意，闭环电流传感器不可以长时间的过载测量。

       4)对于端子的选择应尽可能的使用铁路专用的抗震型端子，避免在光伏逆变器运输途中无法承受强震而脱落。这是我在中国传动网上找到的，不知道能不能帮到你

561kw光伏应该申请几个并网点

       )并网点。对于有升压站的分布式电源，并网点为分布式电源升压站中压侧母线或节点，对于无升压站的分布式电源，并网点为分布式电源的输出汇总点。图1中所示A1、B1点分别为分布式电源A、B的并网点，C1点为常规电源C的并网点。

       2)接入点。接入点是指电源接人电网的连接处，电网可是公共电网，也可是用户电网。如图1所示，A2、B2点分别为分布式电源A、B的接人点，C2为常规电源C的接人点。

       (2)并网接入方式及接入点数量的选择

       对于大型公用建筑的BIPV系统并网接入方式及接入点数量的选择，需要考虑到该建筑的现有电力设施以及电力负载的实际情况，其选择的基本原则是：

       1)对于光伏发电系统的并网接入方式，选择的基本原则是首先满足本地负载的需求，在满足本地负载需求之后才将多余的电能输入电网。因为公用电网的电力分配和传输是有能量损耗的，目前我国的电网的传输能量损耗比较大，达到5%～10%。所以对于光伏发电系统所发出的电能，基本原则是就地产生，就地消耗，这样能够提高能源的利用率，减少能源在传输中无谓的损失。保证光伏发电系统发电的电力分配与负载的实际工作情况相匹配，即光伏发电系统发出的电能优先满足系统内负载需求，尽量使光伏发电系统的发电曲线和负载的需求曲线相一致，最大限度的提高电能的利用效能。

       2)对于中型光伏发电系统通常选择一个集中并网点，但是对于大型光伏发电系统，根据实际需要可以选择两个以上并网点，以提高系统运行的可靠性。

       3)在确保电网和分布式光伏安全运行的前提下，综合考虑分布式光伏发电项目报装装机容量和远期规划装机容量等因素，合理确定电压等级、接入点。

       2.接入电网方案

       光伏并网发电系统接入电网的方式有低压接入和中压接入两种方案。并网电压等级应根据电网条件，通过技术经济比选论证确定。若中低两级电压均具备接入条件，优先采用低电压等级接入。

       (1)低压电网接入

       低压并网系统常由3～5块组件串联组成，直流电压小于120V。这种方式的优点是每一串的太阳能电池组件串联较少，对太阳阴影的耐受性比较强;缺点是直流侧电流较大，在设计中需要选用大截面的直流电缆。并网系统接入三相400V或单相230V低压配电网，通过交流配电线路给当地负载供电，剩余的电力馈入公用电网。根据是否允许向公用电网逆向发电来划分，分为可逆流并网系统和不可逆流并网系统。

       1)可逆流并网系统。对于可逆流并网系统，一般发电功率不能超过配电变压器容量的30%，并需要对原有的计量系统改装为双向表，以便发、用都能计量，如图2所示。

       2)不可逆流并网系统。对于不可逆流并网系统，一般有两种解决方案：

       ①使系统安装逆功率检测装置与逆变器进行通信，当检测到有逆流时，逆变器自动控制发电功率，实现最大利用并网发电且不出现逆流，如图3所示。

       ②采用双向逆变器+蓄电池组，实现可调度式并网发电系统，如图4所示。可调度式并网发电系统配有储能环节(目前一般采用蓄电池组)。太阳能电池阵列经双向逆变器给蓄电池充电，同时并网发电。并网发电功率由测控装置根据当地负载的实际功率来调整，在光照能量不足时，可由蓄电池提供能量。

       (2)中压电网接入

       中压并网系统常用于太阳能电池阵列的额定功率较大的系统，太阳能电池组件串联的数量较多，直流电压比较高，该方式的缺点是对太阳阴影的耐受性比较小;优点是高电压，低电流，使用电缆的线径较小，和逆变器的匹配更佳，使得逆变器的转换效率更高。目前大型的光伏发电系统多采用中压系统。

       并网系统通过升压变压器接入10kV或35kV中压电网，升压并网系统应采用单独的上网变压器，向上级电网输电。10kV中压并网发电系统如图5所示。

       中压并网发电系统应由供电部门进行接入系统的设计，高、低压开关柜应设有开关保护、计量和防雷保护装置，实际并网的发电量应在中压侧计量。

       中压电能计量表是真正反应整个光伏并网发电系统发电量的计量装置，其准确度和稳定性十分重要。采用性能优良的高精度电能计量表至关重要。为保证发电数据的安全，应在中压计量回路同时装一块机械式计量表，作为IC式电能表的备用或参考。

       该电表不仅要有优越的测量技术，还要有非常高的抗干扰能力和可靠性。同时，该电表还可以提供灵活的功能：显示电表数据、显示费率、显示损耗(ZV)、状态信息、警报、参数等。此外，显示的内容、功能和参数可通过光电通信口用维护软件来修改。通过光电通信口，还可以处理报警信号，读取电表数据和参数。

光伏并网点 谐波电流

       电力电子技术的快速发展极大地促进了光伏并网的大规模开发利用，以光伏为代表的高比例新能源并网成为未来能源互联网发展的趋势。然而，光伏出力具有强烈的随机性、间歇性，其采用非线性电力电子装置作为并网接口，将给电网带来复杂的谐波和间谐波问题。间谐波作为非整数次工频分量，具有频谱复杂且时变的特点，传统的谐波分析方法较难适用于间谐波问题的分

       析，尤其是次同步频率段的间谐波分量较大时，可能与邻近发电机轴系机械振荡相互作用，诱发次同步振荡问题，严重危及电力系统的安全稳定运行。因此，需建立光伏并网系统的间谐波分析模型，对间谐波产生机理和特性进行分析，便于抑制间谐波对系统的影响。

       不同工作频率子系统互联的非同步耦合调制行为是产生间谐波的主要原因。分析间谐波的方法主要有时域信号的离散傅里叶分析和频域数学模型。典型的交直交换流器及直流输电系统中，由于具有两个不同频率的系统相互调制作用，因此会产生间谐波。负荷的波动性，也会产生间谐波问题。基于线性化的方法推导感应电动机带波动性负荷时的定子间谐波电流表达式，并分析间谐波幅值与负荷波动频率、负荷大小的关系。随着可再生能源发电的随机波动性增大和新型电力电子装置间不同频率系统间相互耦合作用加强，现代电力系统的间谐波产生和传播机理变得更为复杂，如直驱型永磁同步风力发电机和双馈式风力发电机的间谐波问题。光伏并网系统产生间谐波的主要原因有：一是光照的随机变化将导致光伏输出的直流电压随机波动，通过逆变器交直流侧相互作用，在交流侧产生复杂的间谐波分量；二是最大功率点跟踪(maximum power point tracking，MPPT)控制不断调整逆变器直流电压指令，以获取最大功率输出，从而导致逆变器直流侧电压波动，在交流侧产生间谐波分量。常见的MPPT策略有扰动法和电导增量法，两者输出均具有扰动特征，因此下文统一称为扰动式MPPT。在确定的扰动步长和扰动周期作用下，扰动式MPPT输出将呈现三点周期性振荡，该模式将会在并网系统中产生明显的间谐波分量。通过实验测量的方法研究不同类型光伏逆变器的间谐波电流发射特性，并指出MPPT是造成光伏并网系统存在间谐波的原因。采用IEC推荐的间谐波子组算法评估光伏逆变器在不同输出功率下，由MPPT导致的特征间谐波电流。进一步以扰动观察法为例，对MPPT引起的光伏间谐波进行仿真研究，给出相应的抑制措施。然而，上述研究成果均以实验测试或仿真分析的手段展开，能定性得出光伏间谐波的分布规律和影响因素，无法揭示其产生的内在机理和具体量值大小。因此，通过解析计算MPPT导致的光伏并网系统间谐波，深入分析间谐波的产生机理和发射特性具有重要的理论价值。

光伏逆变器的认证

        并网逆变器除了需要完成正常商用/工业用电器设备的安规测试以及EMC(电磁兼容)测试以外,最重要的部分是完成各个国家不同的并网测试,以满足各个国家不同的电力设施的供电参数以及电网波动的保护需求.

       只有在具有资质的实验室完成了这三部分的测试，并持有实验室出具的报告后,逆变器才可以取得当地的并网许可,输送电力到当地的电力公司,并取得电网补贴.简而言之,没有完成当地逆变器认证测试的逆变器,是不被当地政府或者电力公司许可接入到电网，那当然你也就没有资格获取电网补贴。 并网逆变器测试的项目必定包括三个部分：

       安规测试部分 Electrical Safety

       IEC EN 50178: Electronic equipment for use in power installations

       IEC EN 62109-1/2

       对应国内标准 GB17799.1，GB17799.3

       测试项目举例：

       交流过电流测试

       测试方法：

       a.连接线路；

       b.把控制面板上的AC_I的端子拔掉，在AC_I端子的2、4脚加入对应等效电流的交流电压信号。如图4。电流等效电压的关系：5A=1V。交流过电流整定值24A对应的等效交流电压为4.8Vrms.

       c.电网频率为50Hz，加入对应频率的交流电压信号，从整定值的90%缓慢（0.1V步长）增加到过流保护点，记录此时电压V1，换算成电流值；

       d.交流电压信号跳变：从0V开始跳变到V1+0.2,从0V开始跳变到过流保护整定值110%,从0V开始跳变到过流保护整定值的150%,分别测量保护动作的时间；

       e.电网的频率设为60Hz，重复c～d步骤；

       判定标准：

       1、交流过流，保护装置能正常动作（查看GB信号变为高电平）,并且LED屏上显示故障一致；

       2、保护点在保护整定值的5%内，整定值最大不超过150%；

       3、保护动作时间在0.5秒以内。

       电磁兼容部分 EMC

       IEC EN 61000-6-1; IEC EN 61000-6-3: emissions and immunity requirements for equipment in residential environments

       IEC EN 61000-6-2; IEC EN 61000-6-4: emissions and immunity requirements for equipment in industrial environments并网测试部分

       对于并网测试部分,每个国家有不同的并网测试标准.

       以欧洲主要的几个新能源补贴较好的国家为例.

       试验应遵循各项配电网要求

       国家标准

       意大利： Enel 配电网连接准则 Guidelines for connections to the Enel Distribuzione gridCEI 0-21 A70

       德国： DIN VDE 0126-1-1 & VDE 4105BDEW中压电网

       英国： G83-1 ENEA ER G59/1

       西班牙： 第661/2007号皇家法令 RD 1663/2000 一般来说,单个国家的测试项目完全完成安规,EMC以及并网测试项目需要两个月的时间. 但是安规和EMC部分的测试结果可以相互参照,所以以欧洲为例. 安规和EMC测试只需要一次即可. 而每个国家的并网测试标准虽然各为不同,但是在细节项目上多为重叠,只是区别对应的参数不一致。但是每个国家的认证机构却只是专长于各自的并网标准, 对于他国的标准,往往是采取外包的方式.

       所以对企业来说,最有效的方式是寻找具有资质能力的实验室,一次性完成多个国家的并网测试标准。并由实验室代为申请各个国家的入网许可，同时可以取得各个认证机构的证书

光伏逆变器谐波测量标准有哪些？

        光伏逆变器是电能产生的源头，因此对源头的谐波就需要得到更加的重视，如果我们电能的源头出来的电就是不纯净的那么后果是很严重的。

国家需要制定一套相关的标准来规范（如NB/T32004-2013）。在光伏并网领域欧洲走的比较靠前，对光伏逆变器的谐波也提出了很高的要求。VDE-AR-N4105是德国新颁布的低压电源并网运行管理规定，要求测量设备必须提供高达178次谐波的测量结果来进行谐波分析。此外，该标准还对有功功率控制精度、有功功率波动等参数有特殊测试要求；据我所知目前国内ZLG致远电子研发的PA系列功率就能满足这个要求。

       IEC61000-4-7是电源系统及并网设备的谐波、间谐波测量方法和测量仪器技术标准。

       VED-AR-N4105低压并网标准要求谐波测量范围覆盖整个低频域（约9KHz内），即测试结果必须根据IEC谐波测量公式提供178次以上的谐波测量数据，对测量仪器的性能提出十分严苛的要求。

光伏逆变器与一般逆变器的主要区别是什么？

       知道它的分类：

       光伏逆变器的主要有两大类:一个是按应用范围分类;别一个是按输出波形分类.

       （一）按应用范围分类：

        （1）普通型逆变器

        直流12V或24V输入，交流220V、50Hz输出，功率从75W到5000W,有些型号具有交、直流转换即UPS功能。

        （2）逆变/充电一体机

        在此类逆变器中，用户可以使用各种形式的电源为交流负载供电：有交流电时，通过逆变器使用交流电为负载供电，或为蓄电池充电；无交流电时，用蓄电池为交流负载供电。它可与各种电源结合使用：如蓄电池、发电机、

       太阳能电池板和风力发电机等。

        （3）邮电通信专用逆变器

        为邮电、通信提供高品质的48V逆变器，其产品质量好、可靠性高、模块式（模块为1KW）逆变器，并具有N+1冗余功能、可扩充（功率从2KW到20KW）。

        （4）航空、军队专用逆变器

        此类逆变器为28Vdc输入，可提供下列交流输出：26Vac、115Vac、230Vac，其输出频率可为：50Hz、60Hz及400Hz,输出功率从30VA到3500VA不等。还有供航空专用的DC-DC转换器及变频器。

        （二）按输出波形分类：

        （1）方波逆变器

        方波逆变器输出的交流电压波形为方波。此类逆变器所使用的逆变线路也不完全相同，但共同的特点是线路比较简单，使用的功率开关管数量很少。设计功率一般在百瓦至千瓦之间。方波逆变器的优点是：线路简单、价格便宜、维修方便。缺点是由于方波电压中含有大量高次谐波，在带有铁心电感或变压器的负载用电器中将产生附加损耗，对收音机和某些通讯设备有干扰。此外，这类逆变器还有调压范围不够宽，保护功能不够完善，噪声比较大等缺点。

        （2）阶梯波逆变器

        此类逆变器输出的交流电压波形为阶梯波，逆变器实现阶梯波输出也有多种不同线路，输出波形的阶梯数目差别很大。阶梯波逆变器的优点是，输出波形比方波有明显改善，高次谐波含量减少，当阶梯达到17个以上时输出波形可实现准正弦波。当采用无变压器输出时，整机效率很高。缺点是，阶梯波叠加线路使用的功率开关管较多，其中有些线路形式还要求有多组直流电源输入。这给太阳电池方阵的分组与接线和蓄电池的均衡充电均带来麻烦。此外，阶梯波电压对收音机和某些通讯设备仍有一些高频干扰。

        （3）正弦波逆变器

        正弦波逆变器输出的交流电压波形为正弦波。正弦波逆变器的优点是，输出波形好，失真度很低，对收音机及通讯设备干扰小，噪声低。此外，保护功能齐全，整机效率高。缺点是：线路相对复杂，对维修技术要求高，价格较贵。

        上述三种类型逆变器的分类，有利于光伏系统和风力发电系统设计人员和用户对逆变器进行识别和选型。实际上，波形相同的逆变器在线路原理，使用器件及控制方法等等方面仍有很大区别。

湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467