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1、此处是大标题样稿字样十五此处是大标题样稿字样十五 字以内字以内 讲座人简讲座人简 介介 朱明星，副教授，硕士生导师，安徽大学教育部电能质量工程研究朱明星，副教授，硕士生导师，安徽大学教育部电能质量工程研究 中心测试评估研究所所长，亚洲电能质量产业联盟副秘书长，中国电源学中心测试评估研究所所长，亚洲电能质量产业联盟副秘书长，中国电源学 会电能质量专委会副主任委员，中国电机工程学会城市供电专委会电能质会电能质量专委会副主任委员，中国电机工程学会城市供电专委会电能质 量和电磁兼容学组委员。量和电磁兼容学组委员。 近近2020年来一直致力于供配电系统电能质量测试、分析与控制技术的年来一直致力于供配电系
2、统电能质量测试、分析与控制技术的 研究与工程应用，擅长于大型企业用户供配电系统电能质量系统解决方研究与工程应用，擅长于大型企业用户供配电系统电能质量系统解决方 案的设计与仿真工作。现已在学术期刊上发表电能质量相关学术论文近案的设计与仿真工作。现已在学术期刊上发表电能质量相关学术论文近 4040篇，主编篇，主编1 1部技术书籍，参与部技术书籍，参与3 3项国家标准起草，主持项国家标准起草，主持1 1项国家能源行业项国家能源行业 标准起草，主持标准起草，主持1 1项中国电源学会团体标准起草，荣获安徽省科技进步一项中国电源学会团体标准起草，荣获安徽省科技进步一 等奖和二等奖各等奖和二等奖各1 1项，
3、安徽省省级成果项，安徽省省级成果1 1项，已授权发明专利项，已授权发明专利7 7项，新型实项，新型实 用专利用专利2 2项，已受理发明专利项，已受理发明专利3 3项。项。 目目录录 4 前言前言1 2 3 5 光伏接入配电网标准中电能质量条款光伏接入配电网标准中电能质量条款 光伏逆变器的谐波与功率特性光伏逆变器的谐波与功率特性 结束语结束语 电能质量问题与对策电能质量问题与对策 前前言言 1 1 第一部分第一部分 1 1 第一部分第一部分 1 1 前言前言 国家能源局发布统计数据显示，截至国家能源局发布统计数据显示，截至2016年底，我国光伏发电新增年底，我国光伏发电新增 装机容量装机容量34
4、54万千瓦，累计装机容量万千瓦，累计装机容量7742万千瓦，新增和累计装机容量万千瓦，新增和累计装机容量 均为全球第一。全年发电量均为全球第一。全年发电量662亿千瓦时，占我国全年总发电量的亿千瓦时，占我国全年总发电量的1。 光伏光伏 累计累计 装机装机 容量容量 区域区域 分布分布 图图 光伏光伏 新增新增 装机装机 容量容量 区域区域 分布分布 图图 我国的光伏装机正在从传统的西北地区向中东部转移，主要增长为华中地区我国的光伏装机正在从传统的西北地区向中东部转移，主要增长为华中地区 。 1 1 前言前言 西北大片的荒漠戈壁等未利用地、丰富的太阳能资源，为西北大片的荒漠戈壁等未利用地、丰富的
5、太阳能资源，为 地面光伏电站发展提供条件；而地面光伏电站发展提供条件；而华东发达的经济、大片的工业华东发达的经济、大片的工业 厂房则是分布式光伏发展的基础。厂房则是分布式光伏发展的基础。 地面光地面光 伏电站伏电站 累计装累计装 机量区机量区 域分布域分布 图图 分布式分布式 光伏累光伏累 计装机计装机 量区域量区域 分布图分布图 1 1 前言前言 即使西部受限电等因素影响，但由于其太阳能资源好，西北电网的发电即使西部受限电等因素影响，但由于其太阳能资源好，西北电网的发电 量占比仍然高于装机量占比；除西北电网之外，各地的发电量占比均不高于量占比仍然高于装机量占比；除西北电网之外，各地的发电量占
6、比均不高于 装机量占比。尤其是装机量占比。尤其是华中电网，发电量占比远小于装机量占比华中电网，发电量占比远小于装机量占比。 光伏光伏 20172017年年 1212月月 累计发累计发 电量区电量区 域分布域分布 图图 光伏光伏 累计累计 装机装机 容量容量 区域区域 分布分布 图图 1 1 前言前言 1 1 前言前言 安徽省是全国率先实施光伏扶贫的省份，截至安徽省是全国率先实施光伏扶贫的省份，截至20162016年年1212月月 底来自安徽省能源局的统计数据。底来自安徽省能源局的统计数据。 全省全省 已建已建 成光成光 伏扶伏扶 贫电贫电 站装站装 机总机总 容量容量 已并已并 网光网光 伏扶
7、伏扶 贫电贫电 站装站装 机总机总 容量容量 94.494.4万千瓦万千瓦 88.288.2万千瓦万千瓦 1 1 前言前言 光光 伏伏 发发 电电 接接 入入 配配 电电 网网 示示 意意 图图 1 1 前言前言 集集 中中 式式 逆逆 变变 器器 优点优点：（：（1 1）功率大，数量少，便于管理；元器件少，稳定性好，便于维护；（功率大，数量少，便于管理；元器件少，稳定性好，便于维护；（2 2） 谐波含量少，电能质量高；保护功能齐全，安全性高；（谐波含量少，电能质量高；保护功能齐全，安全性高；（3 3）有功率因数调节功能和）有功率因数调节功能和 低电压穿越功能，电网调节性好。低电压穿越功能，电
8、网调节性好。 缺点缺点：（：（1 1）MPPTMPPT电压范围较窄，不能监控到每一路组件的运行情况，因此不可能使电压范围较窄，不能监控到每一路组件的运行情况，因此不可能使 每一路组件都处于最佳工作点，组件配置不灵活；（每一路组件都处于最佳工作点，组件配置不灵活；（2 2）集中式逆变器占地面积大，）集中式逆变器占地面积大， 需要专用的机房，安装不灵活；（需要专用的机房，安装不灵活；（3 3）自身耗电以及机房通风散热耗电量大。）自身耗电以及机房通风散热耗电量大。 500kW/250kW/100kW500kW/250kW/100kW 1 1 前言前言 组组 串串 式式 逆逆 变变 器器 优点：（优点
9、：（1 1）不受组串间模块差异和阴影遮挡的影响，同时减少光伏电池组件最佳工作点与逆）不受组串间模块差异和阴影遮挡的影响，同时减少光伏电池组件最佳工作点与逆 变器不匹配的情况，最大程度增加了发电量；（变器不匹配的情况，最大程度增加了发电量；（2 2）MPPTMPPT电压范围宽，组件配置更加灵活；在电压范围宽，组件配置更加灵活；在 阴雨天，雾气多的部区，发电时间长；（阴雨天，雾气多的部区，发电时间长；（3 3）体积较小，占地面积小，无需专用机房，安装灵）体积较小，占地面积小，无需专用机房，安装灵 活；（活；（4 4）自耗电低、故障影响小。）自耗电低、故障影响小。 缺点：（缺点：（1 1）功率器件电
10、气间隙小，不适合高海拔地区；元器件较多，集成在一起，稳定性稍）功率器件电气间隙小，不适合高海拔地区；元器件较多，集成在一起，稳定性稍 差；（差；（2 2）户外型安装，风吹日晒很容易导致外壳和散热片老化；（）户外型安装，风吹日晒很容易导致外壳和散热片老化；（3 3）逆变器数量多，总故障）逆变器数量多，总故障 率会升高，系统监控难度大；（率会升高，系统监控难度大；（4 4）不带隔离变压器设计，电气安全性稍差，不适合薄膜组件）不带隔离变压器设计，电气安全性稍差，不适合薄膜组件 负极接地系统。负极接地系统。 3kW3kW 5kW5kW 1 1 前言前言 优点：（优点：（1 1）. .与集中式对比，分散
11、与集中式对比，分散MPPTMPPT跟踪跟踪”减小了失配的几率，提升了发电量；减小了失配的几率，提升了发电量； （2 2）与集中式及组串式对比，集散式逆变器具有升压功能，降低了线损；（）与集中式及组串式对比，集散式逆变器具有升压功能，降低了线损；（3 3）与）与 组串式对比，组串式对比，“集中逆变集中逆变”在建设成本方面更具优势。在建设成本方面更具优势。 缺点：（缺点：（1 1）工程经验少。较前两类而言，尚属新形式，在工程项目方面的应用相对）工程经验少。较前两类而言，尚属新形式，在工程项目方面的应用相对 较少；（较少；（2 2）安全性、稳定性以及高发电量等特性还需要经历工程项目的检验；）安全性、
12、稳定性以及高发电量等特性还需要经历工程项目的检验； （3 3）因为采用）因为采用“集中逆变集中逆变”，因此，占地面积大，需专用机房的缺点也存在于集散，因此，占地面积大，需专用机房的缺点也存在于集散 式逆变器中。式逆变器中。 集散式逆变器集散式逆变器 光伏接入配电网标准中电能质量条款光伏接入配电网标准中电能质量条款 2 2 第二部分第二部分 2 2 光伏接入配电网标准中电能质量条款光伏接入配电网标准中电能质量条款 IEEE_Std_1574-2003IEEEStandardfor InterconnectingDistributedResourceswithElectricPowerSystem
13、 4.3.3Harmonics 2 2 光伏接入配电网标准中电能质量条款光伏接入配电网标准中电能质量条款 GB/T 30427-2013GB/T 30427-2013 并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法 6.2.2并网电流谐波并网电流谐波 谐波电流含谐波电流含 有率是否科有率是否科 学？基波电学？基波电 流较小时，流较小时， 谐波电流含谐波电流含 有率意义不有率意义不 大！大！ 并网运行时，逆变器不应造成电网电压波形过度畸变和注入电网过度的并网运行时，逆变器不应造成电网电压波形过度畸变和注入电网过度的 电流，以确保对连接到电网的其他设备造成不利影响
14、。电流谐波总畸变率电流，以确保对连接到电网的其他设备造成不利影响。电流谐波总畸变率 限值为限值为5%5%。 谐波总需量畸变率谐波总需量畸变率TDDTDD 谐波电压几乎总是相对于基波电压而言的。因为电压往往只有百分之几谐波电压几乎总是相对于基波电压而言的。因为电压往往只有百分之几 的变化，所以电压的变化，所以电压THDTHD通常是一个有意义的数据。通常是一个有意义的数据。 但对电流来说情况有所不同，较小幅值的谐波电流可能导致较大的但对电流来说情况有所不同，较小幅值的谐波电流可能导致较大的THDTHD 值变化，但此时电力系统受到的威胁并不一定大。值变化，但此时电力系统受到的威胁并不一定大。 IEE
15、EStd519-2014 IL=maximumdemandloadcurrent(fundamentalfrequencycomponent) atthePCCundernormalloadoperatingconditions 2 2 光伏接入配电网标准中电能质量条款光伏接入配电网标准中电能质量条款 参照标准：参照标准：IEEEStd519-2014(RevisionofIEEEStd519-1992) IEEERecommendedPracticesandRequirementsforHarmonicControlin ElectricalPowerSystems TableCurrent
16、DistortionLimitsforGeneralDistributionSystems (120VThrough69000V) 2 2 光伏接入配电网标准中电能质量条款光伏接入配电网标准中电能质量条款 2 2 光伏接入配电网标准中电能质量条款光伏接入配电网标准中电能质量条款 GB/T 30427-2013GB/T 30427-2013 并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法 7.6.2功率因数功率因数 当逆变器输出有功功率大于其额定功率的当逆变器输出有功功率大于其额定功率的50%时，功率因数应不小于时，功率因数应不小于 0.98（超前或滞后）；输出有功功率在（超前或滞后）；输出有功功率在20%50%之间时，功率因数应不小之间时，功率因数应不小 于于0.95（超前或滞后）。（超前或滞后）。 功率因数计算公式为：功率因数计算公式为： 2 2 光伏接入配电网
