直流注入量的抑制是光伏并网的关键问题之一,IEEEStd.929-2000中规定,光伏系统并网电流中直流分量必须小于系统额定电流的0.5%,美国的规定是不超过每相电流额定值的0.5%,国标GB/Z19964-2005《光伏发电站接入电力系统技术规定》中规定直流分量不应超过其交流额定值的1%,同时《500kW光伏发电并网逆变器技术规范》中要求直流电流不应大于逆变器输出电流额定值的0.5%.
三、直流分量的抑制
直流分量的抑制可以通过合理的设计参数匹配来实现,在并网前采用隔离变压器是抑制直流分量的有效方法。
但近十几年来,由于技术的进步以及成本的压力,去除隔离变压器可带来更高的效率并减少生产成本,不带隔离变压器的光伏电源逆变器应用越来越广泛。
对于不带隔离变压器的系统,通常会采用脉宽调制(Pulse-widthmod.ulatim,PWM)技术的光伏电源逆变器可以抑制直流分量输出。
选用合理的检测元件也可以有效减少直流分量。
四、直流分量的检测
直流分量的检测一般选用闭环电流传感器,闭环电流传感器具有精度高,线性误差小受外界干扰小的特点。对于直流分量的检测与一般的电流检测不同,叠加在交流信号的的直流分量幅值都很小,对传感器的要求也会更高。
电流传感器一般都会有零点误差、温度漂移线性误差,这些误差都会对直流分量造成影响,有些可以通过电路设计及软件算法,有些则不避免地存在。选择合适的传感器,合理地使用传感器,有效减少电流传感器对直注分量的影响。
下面我们以CASR50-NP为例来分析,这些误差对直流分量影响的程度,以及如何消除和减小影响。CASR系列是LEM针对光伏应用开发的一款低温漂、体积小的传感器,有6A,15A,25A和50A四种规格。
线性误差εl:±0.1%,零点失调值Vout:2.5±0.05,零点温漂TCVout:±0.7ppm/K,增益温漂TCV:max±40ppm/K.
这些参数在对分布式光伏逆变器并网中对直流分量会有多大影响呢,我们来逐一分析。
线性误差:由于被测的有效电流是交流信号,那么在磁路中的磁滞曲线是一个对称曲线,在正半周和负半周产生的线性误差也是对称的,对于直流分量来说,是可以相互抵消的,所以线性误差的大小不会影响直流分量的注入量的大小。磁滞曲线见下图所示。
零点漂移值:由于传感器零点失调值是一固定值,在光伏电源系统中,可以通过软件修正或去除零点失调值,以消除对直流注入量的影响。