二、大型光伏荒漠电站的电能质量问题
1、谐波是如何产生的?
光伏电站谐波的产生主要由逆变器、直流母线波动、变压器铁芯饱和非线性及电网的畸变导致。
逆变器产生的谐波主要由两部分构成:一部分由死区时间引起,包括3、5、7、9等低次谐波;另一部分由调制过程产生,成组的分布于开关频率整数倍附近。直流母线扰动也是产生谐波的一个源头,直流母线电压有一个暂态调整过程,对其电流波形的影响,只能通过改进MPPT方法尽可能减弱,但不可消除。隔离变压器的铁心饱和非线性特性也会导致谐波的产生,同时,电网畸变严重时,若逆变器发出理想的正弦电压,电抗上会产生谐波电压差,导致并网电流中含有对应的谐波分量。
图3.低光照下逆变器输出电流实测
弱光情况下逆变器负载率通常在10%以下,并网电流THD通常大于5%,超大型光伏电站容量可能达到百兆瓦级,即使10%的负载率,输出容量也达到10MW,这时,光伏电站将成为一个巨大的谐波源,严重威胁到电网的稳定运行。
图4.实测光伏电站的谐波曲线