伴随分布式光伏应用场景的日趋增加，分布式光伏系统及其各部件在实际运行中因主客观因素造成的不稳定性也日渐凸显，光伏逆变器作为光伏发电系统的核心，更是如此。经专注于分布式逆变器研发制造企业—古瑞瓦特技术总监张喆博士对安徽金寨扶贫项目及一些工商业分布式光伏逆变器等应用场景调研分析后发现，在农网应用中，以下三因素均可造成逆变器不稳定运行：

其一、线路损耗大，线路导线有效截面较小。很多分布式光伏发电装置是依托现有的输配电设施进行电站建设，一些区域由于施工较早，既有设施容量偏低，对负荷（光伏发电容量，对电网而言是一个反向的负荷）预期不准确，导致导线截面选择过小，采用铝线电阻率偏高，电源点建设较少，低压配电线路供电半径较长，当供电半径超过一定长度时（合理建议最大不超过0.5km，配变应设在接近负荷中心的位置），线路损耗太大，均造成逆变器侧端电压远高于PCC（公共接入点）电压，导致逆变器电压范围高出法定要求范围（CQC电压范围187V—252V），逆变器频繁跳脱，发电量较少或无法正常工作。

其二、三相电压不平衡。农村电网电工专业性欠缺，设计或增容时易引起三相负载不平衡，引起中点偏移，导致相电压不平衡，负载轻的一相电压偏高，负载重的一相电压偏低，部分地区因此超过国标要求的《三相电压允许不平衡度》要求，导致逆变器无法正常工作。

比如，每相电压所接的用电设备或户数不同，其阻抗不同，继而导致电压不同，引起三相的不平衡。

其三、配电容量小，系统阻抗高。负荷高峰时出现超负荷情况，导致电压偏低，负载低谷时电压又偏高，单日周期内电压有明显的大范围变化，超过《供电电压允许偏差》范围，变电站主变采用有载自动调压式变压器可以减缓这个问题；配变容量小、配电线路长还有一个严重的问题是使得系统阻抗相比很大，系统阻抗大带来的显著问题是使得逆变器多机并联的系统稳定性下降、谐波放大、单一点数量越多越明显，通常逆变器厂家会限制逆变器交流端的PCC点的传输距离，以及总的并联数量。

比如，某3台逆变器安装在某村，其中一台5kW单独安装在一个农户家，另外两台5KW逆变器安装在另外一个农户家，这3台逆变器在稳定运行一周后，开始出现3台逆变器反复启动且在天气温度高的情况下（中午12点-下午15点），基本停止工作不发电。

经分析发现，由于该村是个大村，并且该村的电压偏低。安装时气温还比较适宜，顺利并网。过了一星期左右的时间，当地气温升高，大部分的农户家里开空调，当用电量大了以后，致使当地的电网电压偏低。超出了逆变器的交流电压输出范围的下限（187-270VAC）。又一周后，项目现场下过大雨，村里用电量变少，电网的电压就又满足了逆变器电压要求，系统工作正常。

“很多公司遇到这种情况都会把逆变器的电压调宽，从原来的（178-270VAC）调到（140-270）VAC”。

再比如，某扶贫项目几十台逆变器并联组网时，逆变器出现输出电压过高导致的重连（断开然后再连接），有异常响声等问题，影响用户发电量。

为什么会出现这样的现象？

首先，线路的电阻，即逆变器端到变压器端的阻抗（这里按照纯电阻计算，交流电比较复杂）R=ρ*L/S 铜电阻率0.0175，铝电阻率0.0283（比如，一项目现场使用铝线当地并网点离变压器1400米=1400M；输电线径95mm；S=95），则R=ρ*L/S=0.0283*1400/95=0.4Ω

该项目每条火线上平均有13台机器，太阳光照强时，平均一台机器往外输出电流为10A，那么13台机器电流就为130A，此时电压最大能被抬升130*0.4=52V。即从变压器到逆变器端的电压会被抬升52V。根据在现场测试结果，中午时，变压器低压侧的电压最高达到240V，加上电压抬升，到逆变器输出端电压降达到240+52=292V实际抬升的电压会更高。超出逆变器电压范围，所以会报错重连。在光照弱时，逆变器往外输出电流小，电压抬升小，逆变器输出端电压在政策范围内，也就能正常发电，这也是为什么现场有时重连现象更频繁的原因。逆变器厂家也会把电压（178-270）VAC的上线调高，有时候会调高到320VAC。

在工商业分布式应用中，电网谐波使光伏系统运行中不稳定性增加，甚至使逆变器烧毁，同时局部系统用电设备的不稳定性也随之增加。

从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。综合分析可知，电网谐波来自于三个方面：一是发电源质量不高产生谐波；二是输配电系统产生谐波；三是用电设备产生的谐波，其中用电设备产生的谐波最多。

比如，纺织厂安装使用500多台变频器，变频器主电路均为6脉三相桥的交—直—交结构，为电压型工作方式，采用V/F控制。由变频器网侧特征谐波计算公式h=k*p±1（p为脉动数，k为证书1、2、3…）可知，其谐波主要为5次、7次、11次等。如果安装了光伏系统，变频器产生非特征谐波和并网逆变器设备产生的谐波会同时流入供电系统，虽然这些谐波含量不高，但却使供电系统中的谐波含量更加复杂。

综合纺织厂生产线瞬间不正常运行和人能明显感受到荧光灯闪一下的问题及纺织厂周围没有大负荷运行的企业可以判断是由于纺织厂供电系统谐波污染而引起的动态电能质量问题。该厂生产车间的变频器都接在同一母线上，谐波在供电线路之间项目干扰导致电压跌落；当电压跌落比较严重时继电保护及自动装置就会误动或拒动，动作失去选择性，可靠性大大降低，因此出现了局部接触器跳闸或者抵押母线停电等问题，导致生产车间中纺织设备不正常运行。

此外，张喆表示，在分布式应用中，组串逆变器应用数量过多，会引起谐振过电压，从而使系统设备的不安全性增加。在物理学里，有一个概念叫共振：当策动力的频率和系统的固有频率相等时，系统受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。电路里的谐振其实也是这个意思：当电路中激励的频率等于电路的固有频率时，电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。实际上，共振和谐振表达的是同样一种现象。故而，谐振将带来诸如用电设备损坏等。

虽然，伴随分布式装机的增长，组串逆变器在实际诸多应用场景中出现了异常。但是，相信逆变器自身技术进步和电网系统及用电设备的升级终将会使一切问题迎刃而解。