电网质量对光伏逆变器的影响

电能质量对光伏逆变的影响测试实验

0.引言

随着不可再生能源的日益枯竭以及电力系统中大规模光伏系统的接入，光伏系统和电网之间的相互影响日趋紧密。一方面，由于光伏发电采用最大功率点跟踪策略进行控制，其输出功率与太阳辐照度和环境温度直接相关，而太阳辐照度随着时间、气象等诸多因素的变化，不是一个稳定值，因此，光伏发电的输出功率在全天中也具有较大的波动性。较大的波动性将导致光伏系统并网侧电压波动、电压闪变、频率波动等一系列电能质量的问题。其中，光伏发电系统通过电力电子装置实现功率变换及并网运行，在此过程中并网逆变器的高频特性和非线性特性会产生较多谐波和直流分

将实验的示波器的数据导入到MATLAB，预处理后用Simulink仿真，并进行FFT分析。具体

Simulink仿真步骤如下：

1.分别选取各组数据的单相电压，在Excel中删去对波形信息的描述，仅保留时间与电压两列

数据。

2.启动MATLAB，拷贝各组数据文件到当前目录。

3.调用MATLAB内置函数“csvread”将“.csv”文件导入到MATLAB中，并对时间进行修正，

使其从0开始。

4.将修正后的数据导入到Simulink中，利用“powergui”对数据进行“FFT分析”。

分析数据组可知示波器的采样波形时间为0.05s，共采样2500组数据，时间间隔为0.00002s，

有2.5个周期，取前2个周期进行FFT分析。

下面以电源产生电压畸变率为0%的标准三相交流电为例，并网后的三相交流电压与电流波形及

导入到MATLAB的仿真接线如下图所示：

图2实验示波器图形图3MATLAB接线图

对并网后的逆变器电流进行FFT分析后的棒形图及列表图如下所示，利用列表显示可以直观地

看到各频率谐波幅值。

规模光伏电站并网后，可能导致系统电压越限，因此必须采取合理的控制和补偿措施。

光伏发电系统的接入将给常规配电网规划带来诸多影响。用户侧分布式电源的大量接入不但使负荷增长和分布情况难以预测，还会对配电网结构产生深刻影响。而分布式电源的多样化，还使电

源结构的设计和协调成为需迫切解决的问题。

光伏发电电源接入配电网后，会带来各种扰动，影响系统电能质量，主要体现在电压闪烁和谐波、电压脉冲、浪涌、电压跌落、频率偏移、瞬时供电中断等动态电能质量问题。

3.总结

本文测试了在不同电网电压畸变率的条件下，电网中存在的谐波和不平衡负序分量对光伏系统输出有功功率和输出电流的影响大小，说明了光伏逆变器的引入同电网的矛盾关系。