光伏發(fā)電應(yīng)用市場廣闊 聯(lián)網(wǎng)逆變器面臨多重挑戰(zhàn)

    逆變器及其相關(guān)標準

    MPPT效率，即在一定時間內(nèi)，逆變器由光伏陣列處所捕獲的能源與理想狀態(tài)下該技術(shù)所捕獲的能源量之間的比值，是逆變器內(nèi)另一個可能發(fā)生能源損失的領(lǐng)域。目前對于MPPT效率的正規(guī)測試使用的是EN50530標準。這一標準為測量聯(lián)網(wǎng)光伏系統(tǒng)中逆變器的MPPT效率提供了一個流程，并規(guī)定，逆變器應(yīng)可為低壓電網(wǎng)供給穩(wěn)定的交流電壓和恒定的頻率。

    此標準的測試過程也必須同時考慮到靜態(tài)和動態(tài)條件。MPPT效率與逆變器總效率的差值也將被考慮在內(nèi)，即需要將逆變器的靜態(tài)功率轉(zhuǎn)換率考慮在內(nèi)。

    "在檢測所制定的標準時，靜態(tài)和動態(tài)情況均應(yīng)被考慮在內(nèi)。"

    然而，很少有光伏逆變器的產(chǎn)品目錄或是使用手冊會將逆變器的MPPT效率寫在其中，甚至即使給出了相關(guān)數(shù)據(jù)，也通常只是對額定功率的一種重復(fù)而已。只有在極少數(shù)的情況下，一些有問題的逆變器會公布這一數(shù)值，但是對于額定功率與實際檢測到的MPPT效率之間存在差值這一事實卻很少被提及。很明顯，這一領(lǐng)域需要進行改變，不僅是要改善MPPT效率，同時要更改測試與公布的結(jié)果。

    另一個已受到標準化要求的是孤島效應(yīng)，即IEC62116標準。孤島效應(yīng)，是指與和主電網(wǎng)斷開的一部分電網(wǎng)，仍保持負載和發(fā)電的現(xiàn)象。這是電力供應(yīng)商(公共事業(yè)規(guī)模)必須要面對的情況，同時這對于在電網(wǎng)上工作的工人來說也是極為危險的，因為這種情況可能導(dǎo)致功率逆流的現(xiàn)象發(fā)生。

    EN62116標準是一項將于今年晚些時候公布的歐洲標準。相較于其之前2008年所制定的IEC標準，這項新標準并沒有進行太大的改動。但是，這項新標準將不再對設(shè)置參數(shù)進行要求(如電壓和頻率故障跳閘的運行規(guī)模及運行時間等)，也不再制定合格/失敗的標準，因為每個項目都必須要遵守各國家地區(qū)所制定的國家標準或電網(wǎng)運行守則。因此，逆變器的標準化就變成了不可能完成的任務(wù)，因為這種做法與真正的國際化標準理念相違背。

    另一個較為重要的問題是關(guān)于電子整流器或轉(zhuǎn)換器[1]等非線性電力負荷裝置使用量的大幅增加。非線性負荷會通過引入諧波電流，給電網(wǎng)抗阻帶來具有不同頻譜的電壓降，使供電質(zhì)量降低，并導(dǎo)致非正弦電網(wǎng)電壓的產(chǎn)生。對電網(wǎng)進行分散式輸電并可以無功功率對電網(wǎng)提供支持的光伏逆變器通常可根據(jù)電流控制的反應(yīng)速度不同，為電網(wǎng)提供有功率正弦電流和特定的非正弦無功率電流。通過電網(wǎng)電壓的測量值和由復(fù)雜頻率決定的電網(wǎng)阻抗可算得電網(wǎng)的補償電流，從而有效地抑制電壓諧波。為了實現(xiàn)這一目的，電網(wǎng)電壓信號需要通過一組調(diào)至不同諧波的數(shù)字濾波器進行分析。從而實現(xiàn)通過篩選結(jié)果，以及電網(wǎng)阻抗角或經(jīng)過調(diào)整后的適當(dāng)?shù)目刂扑惴ǖ玫窖a償電流的大小。

    目前，針對高滲透光伏設(shè)施的智能光伏逆變器技術(shù)的一系列新理論正在市場中興起，正如IEAPVPS(IEA光伏電力系統(tǒng)實施協(xié)議)第14項議題中所指出的那樣，這對于逆變器而言是無疑是一個真正的挑戰(zhàn)。

    光伏逆變器在初始電源與電網(wǎng)之間起到了十分重要的媒介作用。其所應(yīng)具備的具體功能包括：電網(wǎng)監(jiān)控與保護的集成、系統(tǒng)的監(jiān)測與控制，以及其他多功能特征。

    逆變器在高滲透光伏領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展前景尚不明朗。新一代逆變器應(yīng)能夠在光伏發(fā)電與電網(wǎng)之間起到接口作用，在正常運行期間提供無功功率，并可在電網(wǎng)故障時正常運行、提供短路電流，同時具有有功及無功功率注入的可控性。

    "光伏逆變器應(yīng)在原始發(fā)電與電網(wǎng)本身之間起到十分重要的媒介作用。"

    此外，光伏逆變器還需能夠提供動態(tài)電網(wǎng)支持(故障穿透等)，并根據(jù)系統(tǒng)運行的特定標準以及電網(wǎng)上的光伏故障管理，進行相應(yīng)的性能調(diào)整。光伏逆變器應(yīng)起到中心樞紐的作用，用來進行數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)監(jiān)控、通信及控制等功能。同時，光伏逆變器還應(yīng)具備標準化的通信界面和控制協(xié)議以實現(xiàn)簡易的聯(lián)網(wǎng)。與電網(wǎng)運營的能源管理系統(tǒng)(EMS)的全面整合也將成為一項必要條件，并將成為優(yōu)化光伏太陽能直接利用率，進而實現(xiàn)電網(wǎng)平價的一項特征。

    "逆變器必須可與電網(wǎng)管理進行全面集成，從而實現(xiàn)電網(wǎng)運營商發(fā)出指令后，在緊急情況下啟動臨時短期電能縮減功能。"