光伏發電應用市場廣闊 聯網逆變器面臨多重挑戰

    逆變器及其相關標準

    MPPT效率，即在一定時間內，逆變器由光伏陣列處所捕獲的能源與理想狀態下該技術所捕獲的能源量之間的比值，是逆變器內另一個可能發生能源損失的領域。目前對于MPPT效率的正規測試使用的是EN50530標準。這一標準為測量聯網光伏系統中逆變器的MPPT效率提供了一個流程，并規定，逆變器應可為低壓電網供給穩定的交流電壓和恒定的頻率。

    此標準的測試過程也必須同時考慮到靜態和動態條件。MPPT效率與逆變器總效率的差值也將被考慮在內，即需要將逆變器的靜態功率轉換率考慮在內。

    "在檢測所制定的標準時，靜態和動態情況均應被考慮在內。"

    然而，很少有光伏逆變器的產品目錄或是使用手冊會將逆變器的MPPT效率寫在其中，甚至即使給出了相關數據，也通常只是對額定功率的一種重復而已。只有在極少數的情況下，一些有問題的逆變器會公布這一數值，但是對于額定功率與實際檢測到的MPPT效率之間存在差值這一事實卻很少被提及。很明顯，這一領域需要進行改變，不僅是要改善MPPT效率，同時要更改測試與公布的結果。

    另一個已受到標準化要求的是孤島效應，即IEC62116標準。孤島效應，是指與和主電網斷開的一部分電網，仍保持負載和發電的現象。這是電力供應商(公共事業規模)必須要面對的情況，同時這對于在電網上工作的工人來說也是極為危險的，因為這種情況可能導致功率逆流的現象發生。

    EN62116標準是一項將于今年晚些時候公布的歐洲標準。相較于其之前2008年所制定的IEC標準，這項新標準并沒有進行太大的改動。但是，這項新標準將不再對設置參數進行要求(如電壓和頻率故障跳閘的運行規模及運行時間等)，也不再制定合格/失敗的標準，因為每個項目都必須要遵守各國家地區所制定的國家標準或電網運行守則。因此，逆變器的標準化就變成了不可能完成的任務，因為這種做法與真正的國際化標準理念相違背。

    另一個較為重要的問題是關于電子整流器或轉換器[1]等非線性電力負荷裝置使用量的大幅增加。非線性負荷會通過引入諧波電流，給電網抗阻帶來具有不同頻譜的電壓降，使供電質量降低，并導致非正弦電網電壓的產生。對電網進行分散式輸電并可以無功功率對電網提供支持的光伏逆變器通�？筛鶕�電流控制的反應速度不同，為電網提供有功率正弦電流和特定的非正弦無功率電流。通過電網電壓的測量值和由復雜頻率決定的電網阻抗可算得電網的補償電流，從而有效地抑制電壓諧波。為了實現這一目的，電網電壓信號需要通過一組調至不同諧波的數字濾波器進行分析。從而實現通過篩選結果，以及電網阻抗角或經過調整后的適當的控制算法得到補償電流的大小。

    目前，針對高滲透光伏設施的智能光伏逆變器技術的一系列新理論正在市場中興起，正如IEAPVPS(IEA光伏電力系統實施協議)第14項議題中所指出的那樣，這對于逆變器而言是無疑是一個真正的挑戰。

    光伏逆變器在初始電源與電網之間起到了十分重要的媒介作用。其所應具備的具體功能包括：電網監控與保護的集成、系統的監測與控制，以及其他多功能特征。

    逆變器在高滲透光伏領域內的發展前景尚不明朗。新一代逆變器應能夠在光伏發電與電網之間起到接口作用，在正常運行期間提供無功功率，并可在電網故障時正常運行、提供短路電流，同時具有有功及無功功率注入的可控性。

    "光伏逆變器應在原始發電與電網本身之間起到十分重要的媒介作用。"

    此外，光伏逆變器還需能夠提供動態電網支持(故障穿透等)，并根據系統運行的特定標準以及電網上的光伏故障管理，進行相應的性能調整。光伏逆變器應起到中心樞紐的作用，用來進行數據采集、系統監控、通信及控制等功能。同時，光伏逆變器還應具備標準化的通信界面和控制協議以實現簡易的聯網。與電網運營的能源管理系統(EMS)的全面整合也將成為一項必要條件，并將成為優化光伏太陽能直接利用率，進而實現電網平價的一項特征。

    "逆變器必須可與電網管理進行全面集成，從而實現電網運營商發出指令后，在緊急情況下啟動臨時短期電能縮減功能。"