光伏发电系统的电磁兼容要求

国家能源局2013年3月发布的光伏发电并网逆变器技术规范（NB/T 32004），规定了光伏并网系统所使用逆变器的技术要求及试验方法。对于电磁兼容（EMC）要求，标准作了详细规定，要求如下。

对于大型电站式光伏发电系统，多数位于远离使用端的偏远地区，可划分为A类环境，其传导发射及辐射发射要求可按A类设备规定的限值执行；对于分布式光伏发电系统，一般建于民宅及工厂屋顶，直接与公用电网连接，可划分为B类环境，电磁兼容标准按B类设备要求执行。

分布式光伏发电系统

分布式光伏工程又称屋顶工程，通常将发电系统放在屋顶。发电系统与用户距离很近，系统产生的电磁干扰、音频噪音、电能质量等问题很容易影响用户。这就对系统本身相对于集中式光伏系统提出了更高的要求，比如在电磁兼容、在安全隔离、在噪音的控制等方面。尤其是在比较重要的场合，比如政府机关、学校、医院等单位，上述方面的要求就更加苛刻。

因此，在分布式光伏系统中，通常要配置更高规格的EMC滤波器及隔离变压器。针对上述需求，上海鹰峰电子科技有限公司提供了多种解决方案，以满足客户的不同需求。包括常规EMC滤波器，定制高性能EMC滤波器，超级隔离三相立体卷铁心变压器等。不同产品特点如下：

1、对于500KW光伏逆变器应用于电站式发电系统（如图A所示），常规应配置直流EMC滤波器、交流EMC滤波器、三相变压器。三者共同作用，可将传导噪声抑制在A类1组标准规定以下。

2、对于500KW光伏逆变器应用于屋顶发电系统，要求噪声水平达到B类水平，此时可针对特定逆变器进行EMC滤波器定制设计（如图B所示），并进行现场测试。

3、对于更高要求的场合，如政府机关、学校、医院等单位，可使用超隔离三相立体卷铁心变压器，此时无须安装直流和交流EMC滤波器（如图C所示）。该型产品对于电磁噪音的抑制效果最好，一般噪声衰减量均能达到100dB以上。同时损耗小，音频噪音更低，安全可靠，符合目前国家保护环境、节能降耗的产业政策。如下为超级隔离三相立体卷铁心变压器的详细特点。

超级隔离三相立体卷铁心变压器介绍

超级隔离三相立体卷铁心变压器采用独特的铁心和线圈结构。铁心采用立体卷铁心，三相铁心呈三角形对称布置。与普通平面型三相变压器比较，有如下特点：

1、三相磁路相同，每相铁心均用不同宽度的硅钢连续卷绕，磁路中无空气隙。空载电流得到极大减小，约减少70%至80%；

2、铁心没有接缝，大大减小了空载损耗和空载电流，铁心总损耗约降低20%至30%；

3、铁心磁路方向与硅钢片最大磁导率方向一致，使空载损耗得到进一步降低；

4、缠绕紧密，故噪音约低7至10dB；

5、铁心截面更接近于省材的圆形，叠片系数高，铁心的空间利用率高，同时线圈材料也相应减少；

6、由于变压器总损耗低，所以考虑综合变电成本的总成本较低；

7、另外，这种结构的变压器铁心中三次谐波磁通有闭合通路、三次谐波含量小；

8、原副边之间用铜箔屏蔽，线圈间电容很小，漏磁影响小；

9、原边对地和副边对地电容很大，将高频电流分量分流，使用户端得到比较干净的基波电流。

总体说来，超级隔离变压器虽然单个产品成本高，一期设备投资大，结构复杂，体积稍大，但是三相电流、电压平衡，噪音低，损耗小，空载电流低，抗电磁干扰性能高，同时可省掉逆变器标配的交流EMC滤波器和直流EMC滤波器，综合成本不会提高多少，性能却有明显优势，是分布式光伏系统中隔离变压器升级换代的良好选择。