随着光伏发电的大规模并网,其带来的电能质量问题日益凸显,其中谐波污染尤为突出。逆变器在将直流电转换为交流电的过程中,会不可避免地向电网注入谐波电流。当谐波污染过大,导致电压畸变率(THDv)超标、设备异常、甚至?;の蠖?,治理刻不容缓。
一、治理原理
1、电抗器(通常指交流滤波电抗器)“被动式滤网”
原理:电抗器本身并不主动消除谐波。它需要与电容器串联使用,组成无源滤波回路。通过调整电抗率(如5%、7%),将该回路的谐振频率调谐到需要滤除的特定谐波次数(如5次、7次)附近,为谐波电流提供一个低阻抗的通道,使其被电容器吸收,从而防止谐波流入电网。
2、静止无功发生器(SVG)“主动式净化器”
原理:SVG是一种先进的电力电子装置。它通过实时检测负载电流,快速计算出其中的谐波分量和无功分量,然后通过逆变器主动产生一个与谐波电流大小相等、方向相反的补偿电流,直接将其抵消。
二、如何选择:场景化决策
1、第一步:精密诊断
谐波频谱:超标的主要是哪些次数的谐波?是单一的5、7次,还是宽频的、多次数的?
谐波幅值:超标的严重程度如何?
负荷变化率:光伏出力变化和负载变化是否剧烈?谐波是否随之快速波动?
2、第二步:对号入座
选择【电抗器】方案,如果:诊断结果显示谐波问题主要集中在5次和7次。光伏出力相对稳定,负载变化不频繁。项目预算非常有限。
注意:电抗器必须与电容器串联使用,通常作为无功补偿柜的标配组件来抑制涌流和兼顾滤波,而非独立安装。
选择【SVG】方案,如果:诊断结果显示谐波成分复杂,含有大量3次、5次、7次甚至更高次(如11、13次)谐波。谐波幅值变化剧烈,随日照强度和负载启??焖俨ǘ?。治理要求极高,需要将THDi严格控制在国家标准(如5%)以内。
切勿盲目选择。务必先进行电能质量测试,用数据说话。根据诊断报告的结果和自身的投资预算,做出最科学、最经济的选择。对于现代光伏电站,尤其是中大型项目,SVG或其参与的混合方案正逐渐成为保障电能质量、满足并网标准的主流和首选技术。