為什么在一些偏遠地區(qū)電網(wǎng)電壓總是偏高?

伴隨光伏扶貧深入，很多問題開始凸顯。比如在一些偏遠地區(qū)，施工人員在并網(wǎng)時發(fā)現(xiàn)：電網(wǎng)電壓總是偏高，不僅引發(fā)經(jīng)常性的電壓故障報警，還導(dǎo)致逆變器停機保護，嚴重影響了光伏收益。針對此類問題，廠商常常從逆變器側(cè)給出解決方案，比如放寬保護電壓范圍（針對不同地區(qū)，將出廠交流電壓放寬至160-300AC可調(diào)）。雖然這種方式可以解決逆變器的保護停機問題，但因輸出的電網(wǎng)電壓過高，總會對一些家用電器造成損害。

應(yīng)該說，這類現(xiàn)象很常見，很多論壇帖子也對此做過專業(yè)技術(shù)分析，但依然有不少從業(yè)者表示困惑。在此，筆者想通過一些類比做個簡單梳理，以幫助大家從電站設(shè)計源頭避免以上情況發(fā)生。

我們都知道，光伏并網(wǎng)系統(tǒng)就是通過逆變器把直流電轉(zhuǎn)換成交流電，并傳輸?shù)诫娋W(wǎng)的過程。如果把電網(wǎng)比作大海，逆變器則可以看成是一條條細流，而并網(wǎng)就好比涓涓細流匯入大海，那一條條并網(wǎng)用的交流線纜就是匯流的河床。

對此，我們不妨做個類比：

在一些偏遠地區(qū)或弱電網(wǎng)區(qū)的并網(wǎng)發(fā)電過程中，常因為線路阻抗的影響（河床狹窄，阻塞較多），而不得不抬高逆變器輸出交流電壓（河流水位增大，形成高水勢才能流向大海），以保證交流電高效流向電網(wǎng)（河流匯入大海）。但這無形中會引發(fā)兩類問題：一是輸出電壓高于逆變器自身保護電壓值，使逆變器報錯和執(zhí)行保護性停機；二是并網(wǎng)點變壓器容量較?。ㄒ簿褪?ldquo;大海蓄水量不足”，這是很多地方限制并網(wǎng)容量在30%左右的原因），極易因電量超負荷上網(wǎng)，抬高電網(wǎng)電壓（蓄水池蓄水能力不足，滿溢）。

事實上，以上兩種情況，正是造成電網(wǎng)電壓過高的兩個主要原因，即并網(wǎng)點容量偏小，負荷消耗能力不足，或電網(wǎng)弱凸顯了線路阻抗。那么，我們該如何解決以上問題呢？

毫無疑問，一是增大線纜規(guī)格，合理選擇并網(wǎng)點；二是增容變壓器，改善“蓄水能力”。其中，合理選擇并網(wǎng)點和增容變壓器都很容易理解，比如就近變壓器選擇并網(wǎng)點就是最常用并網(wǎng)點選擇方式，而增容變壓器就是給變壓器增容。這樣就只剩下增大電纜規(guī)格了，用個形象的比喻，就是在靠近大海的位置擴大河床、清理淤泥，以顯著減少河流中間阻力。

另外，還有一種情況值得一提，就是在多臺設(shè)備并網(wǎng)時，若集中并到一相上，則容易抬高該相電壓（類似多條河流匯到一個窄河床上，造成水溢），使電網(wǎng)偏壓，從而造成類似電網(wǎng)電壓過高的現(xiàn)象。因此，建議同一并網(wǎng)點多臺并網(wǎng)時，應(yīng)盡量使設(shè)備在三相上均勻分布 (如下圖)。

以上，旨在通過簡單類比，讓大家對電網(wǎng)過壓故障的成因有個形象的認識。但最終目的，還是希望在光伏電站建設(shè)中，能夠在設(shè)計之初就規(guī)避這些可能的隱患，以提高設(shè)計效率，助力光伏扶貧。