光伏發(fā)電系統(tǒng)的電磁兼容要求
 

 

國(guó)家能源局2013年3月發(fā)布的光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)范（NB/T 32004），規(guī)定了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)所使用逆變器的技術(shù)要求及試驗(yàn)方法。對(duì)于電磁兼容（EMC）要求，標(biāo)準(zhǔn)作了詳細(xì)規(guī)定，要求如下。

 

 

 

對(duì)于大型電站式光伏發(fā)電系統(tǒng)，多數(shù)位于遠(yuǎn)離使用端的偏遠(yuǎn)地區(qū)，可劃分為A類環(huán)境，其傳導(dǎo)發(fā)射及輻射發(fā)射要求可按A類設(shè)備規(guī)定的限值執(zhí)行；對(duì)于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，一般建于民宅及工廠屋頂，直接與公用電網(wǎng)連接，可劃分為B類環(huán)境，電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)按B類設(shè)備要求執(zhí)行。
 

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)
 

分布式光伏工程又稱屋頂工程，通常將發(fā)電系統(tǒng)放在屋頂。發(fā)電系統(tǒng)與用戶距離很近，系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾、音頻噪音、電能質(zhì)量等問(wèn)題很容易影響用戶。這就對(duì)系統(tǒng)本身相對(duì)于集中式光伏系統(tǒng)提出了更高的要求，比如在電磁兼容、在安全隔離、在噪音的控制等方面。尤其是在比較重要的場(chǎng)合，比如政府機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院等單位，上述方面的要求就更加苛刻。
 

因此，在分布式光伏系統(tǒng)中，通常要配置更高規(guī)格的EMC濾波器及隔離變壓器。針對(duì)上述需求，上海鷹峰電子科技有限公司提供了多種解決方案，以滿足客戶的不同需求。包括常規(guī)EMC濾波器，定制高性能EMC濾波器，超級(jí)隔離三相立體卷鐵心變壓器等。不同產(chǎn)品特點(diǎn)如下：
 

 

電磁干擾抑制方案應(yīng)用對(duì)比
 

 

1、對(duì)于500KW光伏逆變器應(yīng)用于電站式發(fā)電系統(tǒng)（如圖A所示），常規(guī)應(yīng)配置直流EMC濾波器、交流EMC濾波器、三相變壓器。三者共同作用，可將傳導(dǎo)噪聲抑制在A類1組標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以下。
 

2、對(duì)于500KW光伏逆變器應(yīng)用于屋頂發(fā)電系統(tǒng)，要求噪聲水平達(dá)到B類水平，此時(shí)可針對(duì)特定逆變器進(jìn)行EMC濾波器定制設(shè)計(jì)（如圖B所示），并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
 

3、對(duì)于更高要求的場(chǎng)合，如政府機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院等單位，可使用超隔離三相立體卷鐵心變壓器，此時(shí)無(wú)須安裝直流和交流EMC濾波器（如圖C所示）。該型產(chǎn)品對(duì)于電磁噪音的抑制效果最好，一般噪聲衰減量均能達(dá)到100dB以上。同時(shí)損耗小，音頻噪音更低，安全可靠，符合目前國(guó)家保護(hù)環(huán)境、節(jié)能降耗的產(chǎn)業(yè)政策。如下為超級(jí)隔離三相立體卷鐵心變壓器的詳細(xì)特點(diǎn)。
 

超級(jí)隔離三相立體卷鐵心變壓器介紹
 

超級(jí)隔離三相立體卷鐵心變壓器采用獨(dú)特的鐵心和線圈結(jié)構(gòu)。鐵心采用立體卷鐵心，三相鐵心呈三角形對(duì)稱布置。與普通平面型三相變壓器比較，有如下特點(diǎn)：
 

1、三相磁路相同，每相鐵心均用不同寬度的硅鋼連續(xù)卷繞，磁路中無(wú)空氣隙。空載電流得到極大減小，約減少70%至80%；
 

2、鐵心沒(méi)有接縫，大大減小了空載損耗和空載電流，鐵心總損耗約降低20%至30%；
 

3、鐵心磁路方向與硅鋼片最大磁導(dǎo)率方向一致，使空載損耗得到進(jìn)一步降低；
 

4、纏繞緊密，故噪音約低7至10dB；
 

5、鐵心截面更接近于省材的圓形，疊片系數(shù)高，鐵心的空間利用率高，同時(shí)線圈材料也相應(yīng)減少；
 

6、由于變壓器總損耗低，所以考慮綜合變電成本的總成本較低；
 

7、另外，這種結(jié)構(gòu)的變壓器鐵心中三次諧波磁通有閉合通路、三次諧波含量?。?br />  

8、原副邊之間用銅箔屏蔽，線圈間電容很小，漏磁影響?。?br />  

9、原邊對(duì)地和副邊對(duì)地電容很大，將高頻電流分量分流，使用戶端得到比較干凈的基波電流。
 

總體說(shuō)來(lái)，超級(jí)隔離變壓器雖然單個(gè)產(chǎn)品成本高，一期設(shè)備投資大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積稍大，但是三相電流電壓平衡，噪音低，損耗小，空載電流低，抗電磁干擾性能高，同時(shí)可省掉逆變器標(biāo)配的交流和直流EMC濾波器，綜合成本不會(huì)提高多少，性能卻有明顯優(yōu)勢(shì)，是分布式光伏系統(tǒng)中隔離變壓器升級(jí)換代的良好選擇。
 

光伏發(fā)電的快速發(fā)展及并網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，將會(huì)有大規(guī)模的分布式發(fā)電系統(tǒng)掛接到電網(wǎng)，這些分布式發(fā)電系統(tǒng)的并入將會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響及大功率逆變系統(tǒng)的電磁兼容問(wèn)題等，對(duì)這些問(wèn)題的研究也將會(huì)成為電磁兼容領(lǐng)域的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。