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光伏并网发电系统防逆流控制器技术方案

一、概述

针对低压配电网侧的光伏并网发电系统，一般认为光伏发电功率不大于并网侧上级配电变压器容量的20%是合适的。目前，电网公司通常要求光伏并网系统为不可逆流发电系统，即光伏并网系统所发的电由本地负荷消耗，多余的电不允许通过低压配电变压器向上级电网逆向送电。

在并网发电系统中，由于外部环境是不断变化的，为了防止光伏并网系统逆向发电，系统需要配置1套防逆流控制器，通过实时监测配电变压器低压出口侧的电压、电流信号来调节系统的发电功率，从而达到光伏并网系统的防逆流功能。

二、防逆流控制器功能描述

2.1系统原理框图

本说明中需用的数据说明：

Pt：并网点的电网实测功率，包括电网向负载提供的功率和逆流功率；

Ps：控制功率，该值可在控制器上设置，可以设定范围为10KW-1000KW，默认为100KW;

Pr：设定的逆向功率值，该值可在控制器上设置，可设范围为-100-1000KW，默认为20KW；

Tr：设定的最大逆功率持续时间，该值可在控制器上设置，可设范围为1-10S。

各值说明如下：

2.2控制过程详细说明：

Ps为控制功率，假设Ps=50KW。控制过程分以下情况：

当PtPs时，即负载的功率大于Ps，此时1台逆变器投入工作，此时Pt减小，当再次达到PtPs时，再投入一台逆变器，其他逆变器依次按此规律投入，直到全部逆变器投入。

当PtPs时,逆变器开始限功率工作，控制器发出指令，让逆变器按功率从大到小依次降功率，直到Pt=Ps；对于功率小于100KW的逆变器，控制器发出指令，让其中一台关机或几台依次关机。

Pr为逆向功率，为电网供给负载的最小功率，默认值为20KW。当PtPr时，且逆功率时间超过Tr，控制器发出命令，断开逆变器与电网的连接，网侧接触器跳开，逆变器关机，待系统恢复到满足并网条件时再按1进行并网。

对于单机逆变器功率超过100KW的，控制器在功率调节时按先调节功率，后开关机，最后再断合防逆流接触器。在关断逆变器时按先大后小，即先关断大功率逆变器，如还处于逆流状态再按功率大小依次关断；开启逆变器时按先小后大顺序。

为防止系统在各状态间振荡，控制器增加滞回算法，参数设置时建议功率设置时拉大距离。为保证逆功率超过设定值Pr时逆变器在规定时间内与电网脱离，状态4采用中断算法，只要满足关断条件，控制器将及时关断逆变器输出与电网的连接。

关于逆变器关机时对低压系统电网影响的说明：

低压并网系统发电一般为内耗型，发电功率在低压系统中由负荷消耗了。对于具有防逆流装置的发电系统，理想状态下，并网点的电网电压和电流不会随内部负载的增减而变化，因为负载变化时发电功率也随之调节，系统内部是平衡的，不会对外部有影响。对于实际情况,因控制器调节是有时间的，当负载变化时短时间内并网点会有功率变化，但这个变化会很小，因为负载变化时，发电功率也会变化，因发电功率是随负载的变化而变化的，发电功率的变化抵消了负载变化对电网的冲击，因此在控制器进行功率调节需对逆变器开关机时，负载功率和逆变器功率的矢量和变化不大，低压电网容量完全可以承受此变化，不会造成低压电网电压和电流的突变。

三、防逆流控制柜技术参数

3.1特点描述

为了确保光伏系统所发的电力是直接提供给当地负荷用电，而不是馈送至电网，防逆流控制器会随时监控网侧的电压与电流，一旦发现向电网输入能量，会立即通过通讯控制逆变器降低输出电流，减小光伏系统发电功率；当出现通讯故障或其它系统故障时，防逆流控制器会控制输出接触器断开，从而彻底停止向电网供电。

4.2技术参数

项目

指标

适用功率范围

10kW~1MW

型号

ARP-100KARP-300K

可监控逆变器数量最大

50台

辅助电源

220V50Hz

功耗

100W

通讯方式

RS485/以太网

尺寸（宽x高x深）

790x1904x600mm