光伏逆變器作為光伏發電并網的核心環節,光伏逆變器必須具備短路保護功能,在檢測到交流輸出側發生短路狀況時,逆變器必須自動脫離電網。因此,光伏逆變器測試中必須對短路保護功能進行驗證,以保證光伏逆變器在發生短路狀況時能準確及時的跳閘保護。
本文主要根據相關標準要求對光伏逆變器短路保護要求、短路保護驗證試驗方法等介紹,有效的幫助工程試驗人員進行逆變器短路保護功能驗證試驗。
參照NB/T 32004光伏發電并網逆變器技術規范要求,光伏逆變器開機或運行中,檢測到交流輸出側發生短路時,逆變器必須自動保護跳閘。
光伏逆變器最大跳閘時間應小于0.1s。
根據光伏發電并網逆變器技術規范要求,光伏逆變器短路保護測試前,需要預先將短路的線路連接繼電器或類似裝置斷開,逆變器正常啟動后再進行合閘短路操作。短路保護驗證測試對單相逆變器及三相逆變器測試流程要求如下:
單相逆變器將L-N接通,逆變器應在規定時間內斷開并網回路,并報警。
三相逆變器分別將A-B、B-C、A-C、A-N、B-N、C-N接通,再接通電源,逆變器應在規定時間內斷開并網回路,并報警。
注:
對于帶隔離變壓器的逆變器,短路處為隔離變壓器的一次側和二次側。
短路測試電路不能接在與外殼連接在一起的熔斷器上。
直接電網短路故障法是光伏逆變器運行在最大輸出功率時,閉合圖1中A短接逆變器并網側,檢查逆變器是否符合國標要求,故障恢復后檢查并記錄逆變器工作是否正常。
圖1:逆變器短路實測電路圖——直接電網短路故障法
S——電源;
A——閉合電器;
R1——可調電阻器;
X——可調電抗器;
T——接地點,僅1點接地(負載側或電源側)。
注:可調負載X與R1可以設置在電源電路的高壓側也可在低壓側,閉合電器A設置在低壓側。
試驗中,電源S供電給由電阻器R1、電抗器X和被測逆變器組成的電路。所有情況下,電源S有足夠的容量(不小于2倍被測逆變器的最大輸出功率)以保證制造商規定的電氣特征性能夠得到驗證。
試驗時電阻器和電抗器連接在電源S和被測逆變器之間。
試驗后,若輸出側是采用熔斷器保護的逆變器,則在更換熔斷絲后應能正常運行;若輸出側是采用斷路器保護的逆變器,則在斷路器復位后應能正常工作。
模擬電網短路故障法是逆變器運行在最大輸出功率時,調制RLC負載使電網模擬電源斷開時逆變器保持在諧振輸出狀態,閉合圖2中K2短接逆變器并網側,檢查逆變器是否符合標準要求,故障恢復后檢查并記錄逆變器工作是否正常。
圖2:逆變器短路實測電路圖——模擬電網短路故障法
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