一、案例描述
· 光伏并網(wǎng)逆變器通常采用空間矢量調(diào)制算法（SVPWM）以達(dá)到直流母線利用率高和輸出電壓諧波小等優(yōu)點(diǎn)，但是SVPWM調(diào)制算法會帶來較大的輸出共模電壓；同時(shí)在無變壓器隔離的光伏逆變器中，光伏陣列與大地之間存在著寄生電容，寄生電容也會產(chǎn)生共模電壓。基于以上原因，光伏并網(wǎng)逆變器工作時(shí)交流輸出存在著一個(gè)對地的共模電壓。
· 隨著光伏系統(tǒng)應(yīng)用電壓的提高，致使晶體硅光伏組件中的電路與其接地金屬邊框存在電位差，在此電位差作用下出現(xiàn)離子遷移，造成組件光伏性能的持續(xù)衰減，業(yè)內(nèi)稱之為電勢誘導(dǎo)衰減效應(yīng)（PID效應(yīng)）。為了消除PID效應(yīng),需提高電池板PV-對地電壓，使所有PV 電池板PV-對地電壓接近于0V，這樣相對地之間電壓就要升高。
基于以上兩點(diǎn)原因，本項(xiàng)目箱變低壓側(cè)防雷器的型號為TBP-315/100/3P，因?yàn)槲曳經(jīng)]有要求、箱變廠家也沒有考慮到輸出共模電壓提升了交流側(cè)相對地電壓，造成防雷器燒毀。
二、案例分析
· 本項(xiàng)目使用的是集中式逆變器，針對集中式逆變器據(jù)分析如下：目前解決極板PID現(xiàn)象的方法除了在制造工藝和材料上進(jìn)行改進(jìn)外，設(shè)計(jì)及施工上，可以通過PV 負(fù)極進(jìn)行接地來解決此問題。現(xiàn)在集中式逆變器負(fù)極接地之后，電池板負(fù)極對地電壓接近0，直流側(cè)最大輸入為1000VDC,交流側(cè)相對地電壓就升高為，此時(shí)箱變廠家仍然按照額定電壓315V選擇TBP-315/100/3P型號防雷器，顯然不能滿足耐壓要求，所以造成防雷器燒毀。組串式逆變器同樣存在此隱患，為防止以后設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)類似事故，故對組串式逆變器（以華為為例：輸出500V）分析如下：消除PID現(xiàn)象除了在工藝及材料選用上盡量做到最好之外，目前主要采用抬升PV-對地電壓，使其接近于0，達(dá)到消除PID效應(yīng)的作用。主要工作原理如下：在逆變器工作后，逆變器的BUS 電容中點(diǎn)、電池板組串電壓中點(diǎn)（PV-對地）與交流N 線對地電壓相等，如想提高電池板組串中點(diǎn)對地（PV-對地）電壓，只需提高交流側(cè)N-PE 之間電壓即可。在逆變器工作時(shí)，防PID 模塊一起工作，防PID模塊通過RS485與華為數(shù)據(jù)采集器通訊，數(shù)據(jù)采集器讀取所有逆變器的PV-對地電壓，再下發(fā)控制命令給防PID 模塊，使防PID 模塊調(diào)整輸出電壓，即交流虛擬中點(diǎn)對地電壓（系統(tǒng)為三相三線制，交流虛擬中點(diǎn)由PID 模塊的三相對稱電感合成得到），直到數(shù)據(jù)采集器讀取逆變器的PV-對地電壓均接近于0V， 從而達(dá)到抑制組件PID 衰減的作用。防PID 模塊最高輸出電壓Udc 為500VDC，此時(shí)交流側(cè)相對地電壓就升高為，如果再按照常規(guī)選擇，就會造成防雷器燒毀，故以后在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)需考慮。 主要工作原理如下圖所示：
三、案例解決措施：
· 針對本項(xiàng)目，箱變廠家根據(jù)逆變器廠家對箱變低壓側(cè)防雷器參數(shù)要求選擇防雷器，解決方案如下：
采用3P+1P型式（4片440VAC）,線電壓之間880V，相對地之間880V也滿足要求。接線方式如下圖所示：
· 除上述方案外，采用如下方案也能滿足要求：
采用3P型式（3片750VAC），線電壓之間1500V，相對地為750V，也能滿足要求。接線方式如下圖所示：
四、案例總結(jié)：
因各逆變器廠家防PID措施不同，導(dǎo)致逆變器廠家交流側(cè)防雷器參數(shù)不同。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)需注意以下兩點(diǎn)：
· 要求逆變器廠家提供交流側(cè)防雷器參數(shù)并簽至技術(shù)協(xié)議中。
· 將逆變器廠家要求的防雷器參數(shù)簽至箱變技術(shù)協(xié)議中，并說明與箱變低壓側(cè)銅排有電路聯(lián)系的設(shè)備（如控制變壓器、連接控制變壓器的斷路器等）絕緣均需滿足逆變器輸出電壓特性。本次分析主要針對光伏地面電站，分布式380V并網(wǎng)項(xiàng)目也應(yīng)滿足上述要求。
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