光伏併網的電去哪兒了

隨著光伏發電推廣開來，光伏系統的引發的問題也層出不窮，下面我們就來看看在光伏併網到底是怎麼回事？

余電的消耗形式

如圖1所示，余電真的會進入電網的源頭嗎？

圖1

通俗的說，併網逆變器跟隨大電網的電壓的幅度和相位，不能改變大電網的電壓，只能往上送電流，因此被看做電流源。如圖2所示，逆變器與電網的等效關係是帶有N個負載（R和L）的電流源I（逆變器）與電壓源U（電網）的並聯。

圖2

如圖3所示，能量從逆變器流向電網的過程中不斷地被消耗，在真正流至電網前被消耗完，可能有少量沒有被消耗流向電網造成輕微的衝擊，一般在考慮光伏系統接入量的時候通過對裝機容量的限制已經基本避免了對電網造成衝擊的問題。

圖3

裝機容量的限制

如圖4所示G是日常電網的出力特性曲線，當存在光伏發電PV時，電網出力特性曲線變為G』。

圖4

nn但在白天照射到組件的光強強弱會隨著雲或其他遮擋物的影響產生變化，如圖5所示，在有遮擋物的情況下，PV的功率下降，電網功率上升，當遮擋物消失時，PV的功率回升，電網功率再次下降。

圖5

通過以上的說明不難看出，光伏發電會對電網的穩定造成些許影響，所幸該影響是有限的也是可控的。

nnnn如圖6所示，為了便於計算，我們以每個1250KVA變壓器下10個住戶為例，分到每個用戶側的總功率為125KW，一般每戶的安裝容量限制在總功率的30%以內，對上級變壓器及電網的影響在源頭已經得到控制，並通過其他用戶的消耗，真正能通過變壓器升壓至電網的光伏發電少之又少。

圖6

壓降將電送出

逆變器中完成了直流升壓，再將直流逆變成交流的過程，升壓過程的計算方法如下：

單相逆變器升壓側電壓=

三相逆變器升壓側電壓=逆變器側電網電壓

如圖7所示，通過升壓確保了電流向外的流向。

圖7

如圖8所示，而實際情況下，逆變器側電網電壓並不等於併網點的電壓。

圖8

U是併網點的電壓，U』是逆變器側電網電壓，在實際情況下逆變器與併網點的距離較遠，存在線阻R, U』= U + IR。

nn當存在高阻抗問題，會引起輸出電流震蕩，而後跳脫，逆變器會進入Fault狀態併產生報錯，也就是我們常見到的電網電壓超限和電網頻率超限。

下面我們以逆變器輸出最大交流電25A為例，最大交流功率為5100W，最大交流電流為25A，併網點電壓為220V，使用YJV-3*4mm2、YJV-3*6mm2、YJV-3*6mm2進行對比。（由於大部分逆變器的最大交流電流都小於40A，故使用經驗值：每mm2的銅芯交流線纜可承載3~5A的電流。）

① YJV-3*4mm2：百米線阻0.4375Ω，

U』 = Un+ IR = 220V + 25A*0.4375Ωn≈ 230.9V

P = IR2 = 25A*0.4375Ω2 ≈ 4.6W

Q = Pt = 4.6W*6h*365 = 10074Whn= 10.074KWh

② YJV-3*6mm2：百米線阻0.29Ω，

U』 = Un+ IR = 220V + 25A*0.29Ωn= 227.25V

P = IR2 = 25A*0.29Ω2 ≈ 2.1W

Q = Pt = 2.1W*6h*365 = 4599Wh=n4.599KWh

③ YJV-3*10mm2：百米線阻0.175Ω，

U』 = Un+ IR = 220V + 25A*0. 175Ω≈224.4V

P = IR2 = 25A*0.175Ω2≈ 0.8W

Q = Pt = 0.8W*6h*365 = 1752Wh=1.752KWh

通過以上計算不難看出，線徑越粗對逆變器端的電網電壓影響越小，正常工作的時間也會變長，且耗費的能量就越少，上述是以最大輸出電流為25A的逆變器來計算的，如果是大型項目耗費的能量就很可觀了。

註：為了便於理解及計算，並未算入感性負載，若加入的話對比將會更明顯；交流電計算稍微複雜一些，由於不影響結果計算方式用的是直流電的演算法，便於理解。

總結

光伏併網點需要圍繞逆變器併網側電壓來進行選擇，通過選擇電網穩定的併網點並配合線徑合理的線纜確保逆變器併網側電壓在安規要求內，併網點不將就。

另外該總結下了，光伏併網的電先自己家用，用不完的只是去了隔壁老王家而已^-^老王用不完老李用，老李用不完老張用……直到用完為止……

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