光伏電站SVG的直掛與降壓

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1、光伏電站SVG的直掛與降壓?　　在光伏及風(fēng)電新能源領(lǐng)域，目前一般采用星接級(jí)聯(lián)H橋SVG拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)級(jí)聯(lián)疊加可以實(shí)現(xiàn)更高壓和更多電平的輸出波形，從而增加設(shè)備輸出容量和改善輸出波形質(zhì)量。SVG整機(jī)通過(guò)連接電抗器、隔離開(kāi)關(guān)與35kV高壓母線(xiàn)系統(tǒng)側(cè)連接起來(lái)的為直掛機(jī)型。通過(guò)3kV（6kV或10kV）/35kV升壓變壓器、隔離開(kāi)關(guān)與35kV高壓母線(xiàn)連接起來(lái)的為降壓機(jī)型?！　D1直掛及降壓連接方式　　1、SVG直掛與降壓對(duì)比分析　?。?）波形正弦度　　采用調(diào)制波反向的單極倍頻移相載波調(diào)制方式，相鄰兩個(gè)三角載波移相角度θc采用半周期移相，即θc=π/N(N為級(jí)聯(lián)

2、單元個(gè)數(shù))。由圖2可以看出，級(jí)聯(lián)模塊多的直掛機(jī)型，輸出電壓及電流波形的正弦度，要明顯好于級(jí)聯(lián)模塊數(shù)量少的降壓機(jī)型?！　D2降壓及直掛機(jī)型輸出電壓及電流波形　?。?）電壓及電流變化率　　對(duì)于SVG整機(jī)系統(tǒng)，瞬間的電壓沖擊（du/dt)或電流沖擊(di/dt)產(chǎn)生的過(guò)電壓，如果超過(guò)IGBT的安全工作區(qū)，容易導(dǎo)致IGBT失效。　　表1直掛及降壓工作參數(shù)對(duì)比　　　相對(duì)于相同無(wú)功配置容量的表1對(duì)照參數(shù)來(lái)看，直掛式du/dt僅為降壓式40%，di/dt僅為降壓式11%，從電壓及電流的變化率來(lái)講，直掛機(jī)型的工作可靠性更高?！　。?）響應(yīng)速度　　SVG可在極短的時(shí)間

3、之內(nèi)完成從額定容性無(wú)功功率到額定感性無(wú)功功率的相互轉(zhuǎn)換，這種無(wú)可比擬的響應(yīng)速度完全可以勝任對(duì)沖擊性負(fù)荷的補(bǔ)償。相對(duì)于相同無(wú)功配置容量來(lái)講，直掛機(jī)型由于無(wú)變壓器遲滯作用，響應(yīng)速度相比較降壓機(jī)型更快?！　。?）控制難度　　對(duì)于星接級(jí)聯(lián)SVG系統(tǒng)，需要進(jìn)行每相各模塊之間均衡控制，三相總電壓控制及三相之間均衡控制。由于直掛機(jī)型涉及的H橋模塊數(shù)量增多，相比較降壓機(jī)型，增加了故障出現(xiàn)的概率，所以對(duì)功率模塊、鏈路采樣及控制環(huán)節(jié)的可靠性提出了較高的要求?！　。?）安規(guī)絕緣　　表2安規(guī)距離查詢(xún)圖表（海拔1000米以下）　　裝置內(nèi)不同極性或不同相的裸露帶電體之間以及它們

4、與地之間的電氣間隙和爬電距離要按照表2來(lái)考慮。從安規(guī)絕緣設(shè)計(jì)角度考慮，直掛機(jī)型的功率柜體最小電氣間隙及爬電距離相比較降壓機(jī)型，都要嚴(yán)格的多?！　。?）損耗　　降壓機(jī)型由于存在降壓變壓器，變壓器的損耗所占的比重較大，一般為額定容量0.5%。由于直掛機(jī)型電流小，單個(gè)模塊損耗降低，但由于模塊數(shù)量增加，整機(jī)損耗和降壓機(jī)型差不多?！　。?）占地面積　　圖3直掛及降壓機(jī)型占地面積示意圖　　對(duì)于同等容量的無(wú)功補(bǔ)償裝置，直掛機(jī)型由于無(wú)變壓器及油池，結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊，相比較降壓機(jī)型連接升壓變壓器的占地面積，優(yōu)勢(shì)不是很明顯?！　。?）維護(hù)　　直掛機(jī)型由于不存在升壓變壓器，不

5、需要考慮消防、變壓器維護(hù)等問(wèn)題，維護(hù)工作量減小。但是由于模塊數(shù)量增加，相應(yīng)提高了故障出現(xiàn)的概率，在維護(hù)方面的優(yōu)勢(shì)不明顯。　?。?）成本　　對(duì)于直掛機(jī)型，通過(guò)電抗器與高壓母線(xiàn)直接連接，節(jié)約了變壓器昂貴的造價(jià)成本，但是模塊數(shù)量的增加，使整機(jī)系統(tǒng)成本上升。進(jìn)行成本對(duì)比，對(duì)于10MVar以上的機(jī)型，采用直掛方案，成本比較有優(yōu)勢(shì)。對(duì)于10MVar以下的機(jī)型，采用降壓方案，成本比較有優(yōu)勢(shì)。　　2、結(jié)論　　所以，在目前直掛技術(shù)已經(jīng)成熟的條件下，新能源電站SVG直掛還是降壓的選擇，主要還是在成本上考慮。對(duì)于10MVar以上的系統(tǒng)，建議采用直掛方案；對(duì)于10MVar以

6、下的系統(tǒng)，建議采用降壓方案。