古瑞瓦特-光伏逆變器防逆流原理及實(shí)現(xiàn)方案

在供配電系統(tǒng)中，一般是由配電變壓器向負(fù)載供電，電流由電網(wǎng)側(cè)流向負(fù)載，稱為正向電流。安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)后，當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)功率大于本地負(fù)載功率，負(fù)載無法完全消納時(shí)，剩余電能饋入電網(wǎng)，由于電流方向與常規(guī)相反，所以稱之為逆流。

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什么是防逆流?

正常光伏發(fā)電系統(tǒng)是將光伏組件的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姴⑷腚娋W(wǎng)，帶防逆流的光伏系統(tǒng)是光伏發(fā)的電僅供本地負(fù)載使用，防止光伏系統(tǒng)發(fā)的電送入電網(wǎng)。其系統(tǒng)運(yùn)行原理圖如下：

防逆流需求場(chǎng)景一般的光伏電站采用的是全額上網(wǎng)或者自發(fā)自用，余電上網(wǎng)的運(yùn)行模式，光伏系統(tǒng)允許往電網(wǎng)送電，因此沒有防逆流的要求，需要安裝防逆流的原因主要有以下幾種：

1.受到上一級(jí)變壓器容量限制，當(dāng)?shù)毓╇姴块T不允許新增并網(wǎng); 2.由于手續(xù)、并網(wǎng)資料不齊等原因無法并網(wǎng);3.某些地區(qū)因政策原因不允許并網(wǎng);

4.本地具備消納能力可以大部分自發(fā)自用，小部分不需要上網(wǎng)。

防逆流實(shí)現(xiàn)原理 在入戶進(jìn)線側(cè)主線上安裝防逆流電表+CT互感器，采集母線上的實(shí)時(shí)功率、電流的大小和方向，當(dāng)檢測(cè)到有電流流向電網(wǎng)時(shí)(反向電流)，則防逆流電表通過RS485通訊方式將逆流功率數(shù)據(jù)傳輸給逆變器，逆變器收到指令后按秒級(jí)響應(yīng)，降低逆變器輸出功率，使光伏電站流向電網(wǎng)的電流始終保持接近于0的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)防逆流，不把多余的電量送給電網(wǎng)。

不同場(chǎng)景的防逆流

根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景，古瑞瓦特提供多種靈活的解決方案，對(duì)于只有1臺(tái)逆變器的光伏電站可搭配古瑞瓦特智能電表實(shí)現(xiàn)防逆流功能，針對(duì)使用多臺(tái)逆變器的電站可采用古瑞瓦特智慧能源管理器實(shí)現(xiàn)防逆流功能。

(1)單機(jī)單相防逆流系統(tǒng)解決方案

功能實(shí)現(xiàn)所需設(shè)備：光伏并網(wǎng)逆變器、防逆流計(jì)量電表、電表和逆變器之間通訊線

(2)單機(jī)三相防逆流系統(tǒng)解決方案

針對(duì)戶用小功率的并網(wǎng)逆變器，輸出電流較小，一般小于80A電流的機(jī)型(50KW以內(nèi))，可直接采用直流防逆流電表，逆變器交流輸出端子接線直接引入電表，從電表出來后接入并網(wǎng)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)防逆流。

針對(duì)大功率并網(wǎng)逆變器，輸出電流較大，超過防逆流電表的規(guī)格量程了，需通過另外的CT互感器檢測(cè)并網(wǎng)母線上的電流，通過互感器等比例縮小電流后接入防逆流電表中，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)點(diǎn)的電流及功率計(jì)量。

注意：有些場(chǎng)景用的光伏逆變器雖然功率較小，但是接入的并網(wǎng)母線電流較大，這時(shí)候也需要通過防逆流電表+CT互感器的方式進(jìn)行并網(wǎng)端的逆流功率檢測(cè)。

光伏逆變器和防逆流電表已經(jīng)匹配過通過協(xié)議，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)通過RS485線把防逆流電表與逆變器RS485通信端口連接，安裝簡(jiǎn)單且節(jié)省系統(tǒng)成本。用戶根據(jù)實(shí)際情況選擇直連電表或CT電表。

(3)多機(jī)防逆流系統(tǒng)解決方案

針對(duì)一個(gè)光伏電站有1臺(tái)以上機(jī)型的場(chǎng)景，由于單個(gè)電表無法同時(shí)跟1臺(tái)以上逆變器做通信，因此需要通過單獨(dú)的數(shù)據(jù)采集器，對(duì)并網(wǎng)端采集防逆流電表的數(shù)據(jù)，對(duì)逆變器端進(jìn)行多機(jī)通信和輸出功率控制，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)光伏電站的防逆流。

所需設(shè)備：光伏逆變器(多臺(tái))、防逆流箱(內(nèi)含數(shù)據(jù)采集器、防逆流電表和CT互感器)、RS485通信線。系統(tǒng)接線：防逆流箱安裝位置在光伏逆變器、用戶負(fù)載和電網(wǎng)之間，通過防逆流箱內(nèi)的電表和CT互感器檢測(cè)并網(wǎng)接入點(diǎn)的電壓、電流和逆流功率，可根據(jù)用戶的需求和設(shè)定，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)逆變器的輸出功率，從而控制整個(gè)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)最終輸出到電網(wǎng)的功率，實(shí)現(xiàn)逆流功率接近于零。

注意事項(xiàng)：

1、CT互感器安裝在并網(wǎng)點(diǎn)母線處，安置區(qū)前必須將其二次與防逆流箱內(nèi)電表接好，確保互感器二次沒有開路。

2、安裝互感器時(shí)，鐵芯切面處不得有雜質(zhì)、灰塵等異物落入，以免影響互感器性能。

3、電流互感器兩面有P1、P2的絲印，用來區(qū)分方向，參考下圖進(jìn)行接線， P1側(cè)靠近電網(wǎng)， P2側(cè)靠近逆變器和負(fù)載。

4、光伏逆變器通過RS485手拉手串聯(lián)的方式，把通信信號(hào)線接入防逆流箱內(nèi)的數(shù)據(jù)采集器中，RS485通信受通信距離、信號(hào)干擾等因素影響，會(huì)導(dǎo)致防逆流控制信號(hào)有延遲，一般同一臺(tái)防逆流箱下不建議接超過20臺(tái)逆變器，以保證防逆流控制精度和控制效果。

5、基于以上防逆流控制原理，是需要先檢測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)有逆流功率后再通過RS485信號(hào)線給控制信號(hào)，控制逆變器降低輸出，受信號(hào)延遲等因素影響，防逆流設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中可能會(huì)有非常少量的電流送向電網(wǎng)，屬于正常現(xiàn)象。

02

古瑞瓦特機(jī)型防逆流說明

目前古瑞瓦特全系列并網(wǎng)機(jī)型均標(biāo)配了RS485接口，均可實(shí)現(xiàn)防逆流功能。在實(shí)際項(xiàng)目需求中，可根據(jù)不同的場(chǎng)景，靈活選用防逆流電表、防逆流箱等方案。其中防逆流電表、防逆流箱涉及到跟光伏逆變器通信的問題，均需由古瑞瓦特配套。CT互感器器沒有品牌要求，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)母線尺寸、電流大小靈活選擇。

原文鏈接：https://www.growatt.com/media/news/498

審核編輯 黃宇