光伏系統(tǒng)的漏電流,又稱方陣剩余電流,本質(zhì)上是一種共模電流。原因是光伏系統(tǒng)與大地之間存在寄生電容。當(dāng)寄生電容-光伏系統(tǒng)-電網(wǎng)形成回路時(shí),共模電壓會(huì)在寄生電容上產(chǎn)生共模電流。
當(dāng)光伏系統(tǒng)配備工頻變壓器時(shí),由于回路中變壓器繞組之間的寄生電容相對(duì)較高,可以在一定程度上抑制回路中共模電壓產(chǎn)生的共模電流。但是在沒有變壓器的光伏系統(tǒng)中,環(huán)路阻抗比較低,共模電壓會(huì)形成很大的共模電流。
漏電流的危害
如果光伏系統(tǒng)中包括直流部分和交流部分的漏電流接入電網(wǎng),會(huì)造成并網(wǎng)電流畸變、電磁干擾等問題,從而影響設(shè)備在電網(wǎng)中的運(yùn)行。網(wǎng)格。此外,漏電流還會(huì)使 逆變器外殼帶電,從而威脅人身安全。
泄漏電流的標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)
根據(jù)NB32004-2013標(biāo)準(zhǔn)7.10.2規(guī)定,在逆變器接入交流電網(wǎng)且交流斷路器斷開的任何情況下,逆變器都應(yīng)提供漏電流檢測(cè)功能。漏電流檢測(cè)應(yīng)能檢測(cè)總(包括直流和交流部分)有效值電流、連續(xù)剩余電流。如果連續(xù)剩余電流超過以下限值,應(yīng)斷開逆變器并在 0.3s 內(nèi)發(fā)出故障信號(hào):
對(duì)于額定輸出小于等于30KVA、300mA的變頻器。適用于額定輸出大于30KVA、10mA/KVA的變頻器。
光伏系統(tǒng)漏電流有兩個(gè)特點(diǎn)。首先是復(fù)雜的成分。有直流部分和交流部分。其次,電流分值很低,在毫安級(jí)。并且對(duì)精度要求極高,需要特殊的電流傳感器。光伏標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對(duì)于光伏漏電流的檢測(cè),必須使用B型,即既能測(cè)量交直流漏電流又能測(cè)量交直流漏電流的電流傳感器。電流傳感器安裝在逆變器的外線輸出接口上,用于檢測(cè)太陽(yáng)能逆變器輸出接地電極的電流。
漏電流控制技術(shù)
目前,漏電流抑制技術(shù)已成為光伏并網(wǎng)系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)問題。研究機(jī)構(gòu)和制造商正在研究它。漏電流的大小取決于光伏PV與大地之間的寄生電容Cpv,以及共模電壓的變化率。寄生電容的大小與外界環(huán)境條件、光伏電池尺寸和結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。它的值通常在 50~150nF/kW 左右。共模電壓的變化率與逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、調(diào)制算法等因素有關(guān)。
對(duì)于傳統(tǒng)的無變壓器單相/三相光伏 并網(wǎng)逆變拓?fù)?,有效抑制共模電?漏電流)的兩個(gè)基本條件是:一致選擇橋臂的電感值,綜合非零向量進(jìn)入?yún)⒖枷蛄恳员3趾愣ǖ墓材k妷骸?/span>
1. 整個(gè)H4橋拓?fù)?/span>
為了解決全H橋光伏逆變器的漏電流問題,可以采用雙極性PWM調(diào)制。這種調(diào)制方式消除了共模電壓對(duì)板子的高頻分量,使共模電壓一般只有一次諧波的低頻分量,從而減少了漏電流的影響。
2. H5拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
與全橋型相比,這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只需要增加一個(gè)晶體管。這就是將其命名為 H5 的原因。光伏電池在電流續(xù)流期間與電網(wǎng)斷開,以防止面板極對(duì)地電壓隨開關(guān)頻率波動(dòng),從而保持共模電壓幾乎恒定。
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3.HERIC拓?fù)?/span>
HERIC交流旁路拓?fù)涞墓ぷ髟砣缦拢涸谡胫芷陂g,開關(guān)S5常關(guān),S6常開,S1和S4由開關(guān)頻率調(diào)制。當(dāng)S1和S4導(dǎo)通時(shí),恒壓分別為Udc和0,共模電壓=Udc/2。當(dāng)S1和S4關(guān)斷時(shí),電流流過S6和S5的反并聯(lián)二極管,恒壓為Udc/2,此時(shí)共模電壓=Udc/2。
4. H6拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
H6直流旁路拓?fù)涞墓ぷ髟砣缦拢涸谡胫埽_關(guān)S1和S4始終導(dǎo)通,S5、S6和S2、S3交替導(dǎo)通。當(dāng) S5 和 S6 導(dǎo)通時(shí),S2 和 S3 關(guān)斷,則共模電壓 = Udc/2。當(dāng) S2 和 S3 開啟,S5 和 S6 關(guān)閉時(shí),有兩條電流續(xù)流路徑: (1)。S1、S3反并聯(lián)二極管,(2)。S4、S2反并聯(lián)二極管。二極管D7和D8將電壓鉗位到Udc/2,此時(shí)共模電壓=Udc/2。負(fù)半周的共模電壓也是Udc/2,因此可以有效抑制漏電流。
上述所有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都通過降低共模電壓來降低泄漏電流。也可以采用3電平或5電平等多電平技術(shù),降低正負(fù)極元件的接地電壓,從而減少漏電流。
以上是太陽(yáng)能逆變器中的漏電流控制,泄漏電流的標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)的相關(guān)內(nèi)容。謝謝客戶的速讀,可以關(guān)注深圳市寶威特電源有限公司官網(wǎng)。