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光伏系統逆功率保護的基本原理

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光伏系統逆功率保護的基本原理

發布日期:2018-03-23 作者: 點擊:

    目前分布式光伏系統并網模式可分為自發自用餘電上網型、全部上網和全部自用型三種,前兩種模式較為普遍,而對于某些特殊地區用戶側的并網模式必須采用全部自用型,即多餘電量不允許通過低壓配電變壓器向上級電網逆向送電,在并網發電系統中,由于外部輻照和溫度不斷變化,光伏方陣的出力也會随着變化,為達到防逆流控制的效果,又能使系統匹配負載将電能消耗掉,系統需要配置防逆流控制器,通過實時監測交流端低壓側電網的電流方向信号來調節系統的發電功率,文中對光伏不上網系統逆功率保護技術原理進行簡要的介紹和分析。

1.光伏防逆流控制裝置的基本原理

防逆流控制的基本原理是依靠交流電流互感器來采集電流方向信号反饋到防逆流控制器,并控制接觸器線圈的兩端引線A1A2的通電或斷電,從而使接觸器的觸點動作,控制我們想要控制的逆變器的功率輸出。正常情況下,A1A2串聯至控制回路,接觸器吸合,A1A2之間有一定的電壓,如圖1為交流并網櫃内最簡單的防逆流控制原理圖,逆變器以三相四線接入,經過斷路器和交流接觸器後連至銅排輸入端,銅排左側連至380V電網,銅排輸出端接至負載端。A1A2是交流接觸器兩個獨立的端子,由于接觸器線圈是220V,所以分别接至電網的火線和零線,給接觸器的線圈送電。三根相線各自穿過一個電流互感器,其中互感器的一次接線标志P1側朝上,P2側朝下,從原理圖左側方向看右側,電網電流流至負載,那麼P1側朝左,P2側朝右

2.交流電流互感器

交流電流互感器在防逆流系統中的作用有兩點,一是計量,将大電流轉換成小電流進行測量采樣。二是給控制器發出信号使接觸器斷開或吸合。如圖2為穿心式交流互感器實物圖,其電流比為250/5A,最大輸出電流為5A

穿心式電流互感器的規範接法是一次線從P1(也稱L1)穿進P2(也稱L2)穿出,一次電流自P1端流行P2端時,二次電流自S1(也稱K1)流出經外部電路回到S2(也稱K2),如圖3所示。交流電流在電路中流動時,它的方向随時間作周期性的變化,但是在某一瞬間,線圈中的電流端子一定有一個流入方向,而另一個是流出方向,感應出的二次電流同樣也有電流的流入和流出,所以電流互感器的極性就是一次電流方向與二次電流方向之間的關系。如果某一時刻一次側極性與二次側的某一端極性相同, 即同時為正,在接線中L1K1稱為同極性端,L2K2也為同極性端,一次電流從L1L2出,是正方向。

如果互感器的一次回路接反,即一次側L2流進,L1流出,即使二次接法正确,但電流方向正好是相反了,如果互感器二次回路接反,檢測到的電流大小雖然不變,但相對于正常情況,因為參考的電路方向固定不變,而測量電流極性與正常時相反,所以電流流向也會相反,相位上會相差180度,會帶來防逆流控制的判斷帶來誤動作,也就是說即使光伏發電功率小于負載使用功率,防逆流控制器也會錯誤地判斷系統中有逆流發生。

就好比我們使用電流互感器在接電流表的時候,接反了電度表會反轉,原因在于功率表内部的功率測量,需要包括功率因數,而功率因數是電壓和電流的相位差的餘弦。因此,當電流相位接反時,電流相位角與原來差180度,從而使電壓和電流的相位差差了180度,緻使得出的功率變成了負值,如果互感器一次線接反,隻要将二次的S1S2反接就可以了。

 

 

 

光伏防逆流

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