光伏并网逆变器 谐波

光伏逆变器为什么需要测试谐波？

       电网环境如果谐波过大，有可能会损坏用电器，因此国家对光伏并网逆变器有一个并网电流谐波的要求，一般是要求总谐波不超过5%，然后2-40次谐波都分别有含量的要求，具体值可参考并网逆变器的国家标准，即金太阳标准。

光伏发电并网过程中存在那些电能质量问题？

       光伏发电系统并网所产生的电能质量问题主要包括谐波、电压波动、闪变等，影响有功及无功潮流、频率控制等特性。

       1. 由于受天气、环境温度、光伏板安装位置等因素影响，光伏电站的输出功率会有所变化，最大变化率甚至超过额定量的10%，因此产生了发电量的不稳定问题，会对馈入电网的谐波产生影响。

       2. 光伏电站的并网需要应用到逆变器，这一产品的控制技术与光伏发电馈入电网的品质也密切相关。目前，为最大利用逆变器容量和最大发电量，厂家会将并网逆变器的功率因数设定在0.99。但随着光伏电站装机容量的增加，由于光伏发电的功率波动性，逆变器的高功率因数运行对电网的稳定性造成威胁，有功不变时，无功几乎不能调节，需要额外的无功来维持电压。另外，逆变器输出轻载时，谐波会明显变大，在10%额定出力以下时，电流的总谐波畸变率甚至会达到20%以上。

       3. 光伏发电功率随日照强度变化对电网负荷特性产生影响，它的接入改变了电网潮流方向，将对现有电网的规划、调度运行方式产生影响。而且光伏发电单位不具有调度自动化功能，加大了电网控制与调度运行的难度。若大量光伏发电系统接入电网终端，将加剧电压波动，可能引起电压/无功调节装置的频繁动作；而若高比例光伏发电系统引入，将使得配电网从传统的单电源辐射状网络变成双端甚至多端网络，从而改变故障电流的大小、持续时间等，影响到系统的保护。

       因此，假如需要对光伏并网发电进行电能质量在线监测，必须具备以下的条件：

       1、 电能质量全部参数的实时监测。

       2、 能分析谐波、间谐波、高次谐波等功能。

       3、 发生电能质量事件时，能够实时告警。

       4、 电能质量问题数据分析功能。

       目前国内能满足光伏发电并网电能质量技术标准的电能质量在线监测装置，再加上功能强大的后台软件，构成光伏发电并网的电能质量监测系统。在国内，目前严格符合标准的光伏发电并网电能质量系统有致远电子的电能质量监测系统。

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。

光伏逆变器并网谐波限值要求

       谐波的危害在于使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。因此电网公司对并网逆变器输出的电流都有谐波要求，行业标准是小于额定电流的3%。

光伏发电并网后的电流方向总和市电的电流方向是相反的，那会不会产生谐波啊？产生的话怎么计算啊？谢谢了

       光伏发电并网后的电流方向总和市电的电流方向是相反的，因为你是发电装置，只有这样电能才能送入电网。其实，严格地说，应该是发电机的电流与输出电压反相位，而用电负荷（市电）电流与电压同相位。

       送入电网的电流是不是含有谐波与电流的方向没有关系，电流幅值的快速变动就会产生谐波。谐波电流的计算，需要根据电流的具体变化情况甚至光伏逆变器的运行方式等都有关系。

大型光伏电站并网产生的特征次谐波有哪些

       国内的标准只要求到1、3、5、7、11次谐波。国产逆变器对13次以下谐波处理的都很好，基本都能输出比较好的电能质量。除一些小厂外。国产逆变器基本都能拿到欧洲TUV和CE认证。而UL1998标准比较严格。北美的逆变器要求17次谐波也应该被控制。所以还要看你的设备用在北美还是国内。

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