所謂電壓超限，在光伏應用領域，一般是根據安規要求，并網逆變器必須要在規定的電網電壓范圍內工作，并能實時檢測且與電網電壓同步，若該電壓值超出安規要求范圍，逆變器必須跳脫，以停止工作，來確保設備和操作人員安全。（注：中國安規電壓范圍—187V~242V）

下面我們結合實際案例來說明：

案例介紹

合肥某農戶已安裝使用GW4600-DS，具體情況如下：

目前所在村莊電壓不穩定（中午255V左右，下午240V左右）；

變壓器距離此戶較遠，變壓器出線是25平方，到達村莊分支連接用戶接線則為10平方的鋁線；機器經常會出現報錯“Vac Failure”（電網電壓超限，以下簡稱Vac）。

原因分析

由于逆變器至電網并網點之間的線纜過細、過長或者存在纏繞，導致在電網電壓正常的情況下，逆變器AC端子側的電壓過高，逆變器顯示“Vac Failure”。

此案例主要因電壓不穩定引起：高功率輸出->大電流輸出->高的電壓抬升

那為何功率提升，測量電壓值，電壓抬升很高？

以當前電壓 U初= 250V，P初= 1000W為例，

根據I = P/U，則I初= 1000W/250V= 4A，

當機器功率P上升至2000W，根據I = P/U，則電流升高至8A，

根據公式U=I*R（電阻R值與線材長度和線材材質有關），I抬升，壓降△U迅速抬升，導致U迅速升高。

當電壓U超過安規電壓范圍時，逆變器停止并網并產生報錯。

由此可以得出結論，中國很多電網處于待升級階段、變壓器距離并網點較遠，并網點電壓本身偏高，這是光伏應用中遇到Vac問題最本質的原因，并非逆變器導致。

結合項目可調整的因素，我們給出如下解決方案：

解決方案 1

為光伏電站選擇合適線徑的電纜，減少線損；（傳送門：如何為光伏電站選擇合適的電纜）

2

通過檢查逆變器到并網點之間的 線纜是否過長或者有纏繞，以縮短逆變器到并網點的距離，減少線損；

3

主要措施—電網改造，涉及傳輸線路拓寬，以及變壓器容量提升；

4

臨時方案—跟逆變器廠家溝通，并得到電網公司許可后，修改逆變器默認的安規電壓范圍；

5

從分布式光伏應用的本質看解決—讓光伏系統自發自用為主，或者說，提高自用比例，減少電力傳輸損耗。

無獨有偶，在光伏發展較快，電力較發達的歐美國家，同樣也會在偏遠地區普遍遇到這樣的問題，那他們是怎樣解決的呢？

國際對策

英國

臨時方案—按照標準安裝完成后，DNO（英國配電運營商）會進行并網檢測，該機構首先要求逆變器在安規要求的范圍內工作，如果無法正常工作產生Vac的問題，可以允許調整逆變器輸出電壓的范圍，調整到到逆變器正常運行后再對并網點電壓進行檢測，檢測通過后允許并網運行，此后逆變器輸出電壓范圍不得再做任何更改。

發展儲能應用—現有系統加裝儲能，促進光伏發電更多自用。

澳洲

按照標準安裝完成后，電力公司Ergon、Energex會進行并網檢測，首先要求逆變器在安規要求的范圍內工作，如果無法正常工作產生Vac的問題，可以允許在255V內調整逆變器輸出電壓的范圍，若超過255V則不可更改而無法通過并網驗收。

發展儲能應用—推出儲能補貼政策。

德國

最早提出提高自用比例、光伏發電有功功率可調等要求，并最早給出儲能補貼，鼓勵自發自用。

小結

Vac是全球普遍存在和面臨的問題；

電網結構的改造和優化是全世界的主題；

學習國外先進國家應對Vac的臨時方案，能夠更好的促進光伏系統順利并網；

光伏+儲能，是未來光伏應用的大趨勢，也是能源互聯網的基礎之一。

后續小固還會跟大家分享更多光伏系統常見問題以及實用的文章，請大家多多關注固德威太陽能學院。

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