該電站位于江蘇省如皋市某鋼材廠廠房屋頂，項(xiàng)目裝機(jī)容量60kWp，采用了高效單晶300W組件共200片，20塊組件1串，共10串，接入一臺古瑞瓦特MAX 60KTL3 LV逆變器，這臺逆變器擁有多達(dá)6路MPPT設(shè)計(jì)，具備組串監(jiān)控，智能IV曲線掃描功能和強(qiáng)大的電網(wǎng)環(huán)境適應(yīng)能力。

正是因?yàn)橛秒娯?fù)載特性造成了電網(wǎng)電能質(zhì)量差，功率因數(shù)甚至下降到了0.657，為了改善功率因數(shù)，該鋼廠投運(yùn)了無功補(bǔ)償裝置，如下圖所示

經(jīng)現(xiàn)場實(shí)際測試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)工廠設(shè)備啟停尤其是無功補(bǔ)償電容柜投切時(shí)，電網(wǎng)電壓出現(xiàn)劇烈波動，遠(yuǎn)超出正常使用的電網(wǎng)幅值，如下圖所示。

這樣的電網(wǎng)環(huán)境會對逆變器半導(dǎo)體器件造成極大的電壓和電流應(yīng)力沖擊，如果保護(hù)功能響應(yīng)不夠快，保護(hù)措施不得當(dāng)，極易造成逆變器頻繁脫網(wǎng)或損壞，但MAX系列逆變器依然穩(wěn)定運(yùn)行，并且發(fā)電性能表現(xiàn)突出，60KW逆變器日發(fā)電量最高達(dá)367kWh，見下圖發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)控。

圖 發(fā)電監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)

 

光伏逆變器向電網(wǎng)輸送電能，電網(wǎng)質(zhì)量的好壞也會對逆變器產(chǎn)生影響。在一些五金加工廠，有行車、電焊機(jī)、龍門銑床、電弧爐等大功率設(shè)備，設(shè)備開啟動和關(guān)斷之間，電能變化非常劇烈，電網(wǎng)來不及調(diào)整，電壓短時(shí)間在320-480V之間變化，同時(shí)伴隨大量的諧波和嚴(yán)重的EMC電磁干擾。

 

并網(wǎng)逆變器是一個(gè)電流源，根據(jù)電路阻抗的大小，逆變器的BUS母線電壓會稍高于電網(wǎng)電壓，當(dāng)負(fù)載側(cè)有特別大的感性負(fù)載啟動時(shí)，電網(wǎng)電壓拉得很低，這時(shí)候逆變器輸出電流會急劇上升，導(dǎo)致IGBT的工作電流也會對應(yīng)急劇上升，IGBT有過流損壞風(fēng)險(xiǎn)。

 

當(dāng)負(fù)載側(cè)有特別大的感性負(fù)載停止時(shí)，電網(wǎng)電壓又會突然升高，甚至?xí)^逆變器的BUS母線電壓，電網(wǎng)電流倒灌逆變器，造成IGBT有過壓損壞風(fēng)險(xiǎn)。

 

EMC電磁干擾會對逆變器IGBT驅(qū)動電路造成影響，可能會引起IGBT開關(guān)次序錯(cuò)誤，橋臂內(nèi)發(fā)生直通，導(dǎo)致IGBT有短路損壞風(fēng)險(xiǎn)。

 

1）采用專用的高速CPLD可編程邏輯器件用于信號處理，加上軟件的高精度浮點(diǎn)運(yùn)算和快速分析算法，保證了逆變器控制的響應(yīng)速度遠(yuǎn)大于電網(wǎng)側(cè)電流電壓變化速度，使逆變器有足夠的時(shí)間來處理緊急事件。

2）IGBT驅(qū)動有源鉗位的方案中增加快速響應(yīng)措施，使得IGBT驅(qū)動能夠盡快動作。當(dāng)短路發(fā)生時(shí)，平緩關(guān)斷IGBT，保證電流變化速率在一定范圍，避免IGBT過流。

3）采用高頻無感電容和吸收回路等多重措施，防止IGBT過壓。

4）采用可靠的磁耦合驅(qū)動隔離方案，抗干擾能力非常強(qiáng)。

在嚴(yán)酷的電網(wǎng)環(huán)境下運(yùn)作，逆變器在自我保護(hù)的同時(shí)通過軟硬件協(xié)同控制確保不脫網(wǎng)，電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常時(shí)可在幾秒內(nèi)追蹤到最大功率點(diǎn)，安全性和發(fā)電量保障兩不誤。