农村光伏并网电压为何总是偏高

伴随光伏扶贫深入，很多问题开始凸显。比如在一些偏远地区，施工人员在并网时发现电网电压总是偏高，不仅引发经常性的电压故障报警，还导致逆变器停机保护，严重影响了光伏收益。针对此类问题，厂商常常从逆变器侧给出解决方案，比如放宽保护电压范围（针对不同地区，将出厂交流电压放宽至160－300AC可调）。虽然这种方式可以解决逆变器的保护停机问题，但因输出的电网电压过高，总会对一些家用电器造成损害。

应该说，这类现象很常见，很多论坛帖子也对此做过专业技术分析，但依然有不少从业者表示困惑。在此，笔者想通过一些类比做个简单梳理，以帮助大家从电站设计源头避免以上情况发生。

我们都知道，光伏并网系统就是通过逆变器把直流电转换成交流电，并传输到电网的过程。如果把电网比作大海，逆变器则可以看成是一条条细流，而并网就好比涓涓细流汇入大海，那一条条并网用的交流线缆就是汇流的河床。

对此，我们不妨做个类比

在一些偏远地区或弱电网区的并网发电过程中，常因为线路阻抗的影响（河床狭窄，阻塞较多），而不得不抬高逆变器输出交流电压（河流水位增大，形成高水势才能流向大海），以保证交流电高效流向电网（河流汇入大海）。但这无形中会引发两类问题一是输出电压高于逆变器自身保护电压值，使逆变器报错和执行保护性停机；二是并网点变压器容量较小（也就是“大海蓄水量不足”，这是很多地方限制并网容量在30％左右的原因），极易因电量超负荷上网，抬高电网电压（蓄水池蓄水能力不足，满溢）。

事实上，以上两种情况，正是造成电网电压过高的两个主要原因，即并网点容量偏小，负荷消耗能力不足，或电网弱凸显了线路阻抗。那么，我们该如何解决以上问题呢？

毫无疑问，一是增大线缆规格，合理选择并网点；二是增容变压器，改善“蓄水能力”。其中，合理选择并网点和增容变压器都很容易理解，比如就近变压器选择并网点就是最常用并网点选择方式，而增容变压器就是给变压器增容。这样就只剩下增大电缆规格了，用个形象的比喻，就是在靠近大海的位置扩大河床、清理淤泥，以显著减少河流中间阻力。

另外，还有一种情况值得一提，就是在多台设备并网时，若集中并到一相上，则容易抬高该相电压（类似多条河流汇到一个窄河床上，造成水溢），使电网偏压，从而造成类似电网电压过高的现象。因此，建议同一并网点多台并网时，应尽量使设备在三相上均匀分布 （如下图）。

以上，旨在通过简单类比，让大家对电网过压故障的成因有个形象的认识。但最终目的，还是希望在光伏电站建设中，能够在设计之初就规避这些可能的隐患，以提高设计效率，助力光伏扶贫。