在新能源高速发展的2025年，光伏和风电等可再生能源已成为电力系统主力军，而逆变器作为直流电转化为交流电的核心设备，其并网技术直接影响电网稳定性和能源利用效率。逆变器并网不仅涉及基本原理，还需满足严格的技术要求，如故障穿越能力和电能质量规范。本文基于国家标准GB/T 37408-2019及国家能源局最新规范，结合国家电网企业标准，详解逆变器并网原理与要求，并提供实用指导。作为专注并网涉网试验的专业机构，我们将分享如何通过检测确保设备合规，推动新能源项目高效接入电网。
逆变器并网基本原理
逆变器并网的核心是将太阳能或风能产生的直流电（DC）转换为与电网同步的交流电（AC），并安全注入电网。原理基于功率电子技术，确保输出电压、频率和相位与电网一致，避免扰动。
并网过程步骤
- 直流输入处理：光伏组件或风电机组产生不稳定DC，通过DC/DC变换电路稳压和最大功率点跟踪（MPPT）。
- 逆变转换：DC/AC逆变电路使用IGBT或MOSFET开关器件，将DC转为AC正弦波。
- 同步与控制：采用锁相环（PLL）技术检测电网相位，实现同步注入。
- 保护与隔离：监测电网异常，激活防孤岛保护，确保安全脱网或穿越故障。
逆变器以电流源模式工作，向电网馈入电流，实现功率输出。 在高功率系统中，三相IGBT模块常见，用于大型光伏电站。
控制策略详解
- MPPT算法：扰动观察法或增量电导法，优化DC侧效率。
- 电流控制：PQ控制（有功/无功独立调节）或VF控制（电压/频率）。
- 防孤岛检测：主动（频率偏移）与被动（电压监测）结合，防止孤网运行。
逆变器并网技术要求
根据GB/T 37408-2019《光伏发电并网逆变器技术要求》，逆变器需满足分类、环境、安全、电气性能、电磁兼容（EMC）等多方面规范。该标准于2019年实施，2025年复审修订，强调高穿有功不降额等要求。
关键电气性能要求
- 电能质量：谐波电流≤5%、电压波动≤2.5%、闪变≤1.0。
- 有功/无功控制：功率因数cosΦ≥0.95，支持AGC/AVC调度。
- 故障穿越：低电压穿越（LVRT）：电压跌落至20%时持续1s不脱网；高电压穿越（HVRT）：电压升至130%时持续0.2s。
- 运行范围：频率47-52Hz，电压85%-110%额定值。
技术要求分类表格
| 要求类别 | 具体内容 | 参考标准 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 安全要求 | 绝缘耐压、接地保护、防雷 | GB/T 37408-2019 6.3 | 防止电气事故 |
| 电气性能 | 效率≥98%、响应时间≤30ms | GB/T 37408-2019 6.5-6.7 | 高效稳定运行 |
| EMC | 辐射发射≤40dB、传导干扰≤50dB | GB/T 37408-2019 7.4 | 减少电磁干扰 |
| 保护功能 | 过/欠压、过/欠频、防孤岛 | GB/T 37408-2019 6.8 | 电网安全保障 |
| 环境适应 | 温度-25~60°C、湿度≤95% | GB/T 37408-2019 5 | 适应各种工况 |
这些要求适用于并网型逆变器，微型逆变器参考NB/T 42142。
2025年最新规范更新
国家能源局2025年能源领域行业标准制定计划强调新型并网主体接入电网调度自动化，包括构网型光伏逆变器测试规范。 分布式光伏并网需复核逆变器检测报告，开展防孤岛、过电压、电能质量、低电压穿越等检验。 国家电网要求增量项目并网前满足涉网性能，存量项目2025-2027年整改。 新标准推动逆变器提供虚拟惯量和一次调频，支持高比例新能源接入。
涉网试验与验证方法
为确保逆变器符合要求，需开展涉网试验，包括型式试验和现场实测。由CNAS/CMA资质机构执行，覆盖LVRT/HVRT、电能质量等。公司提供全流程服务：方案制定、测试执行、报告审核，帮助项目高效并网。
验证方法列表
- 实验室型式试验：模拟电网环境测试EMC和性能。
- 现场实测：使用功率分析仪监测实际并网响应。
- 仿真验证：电磁暂态模型校核，预测故障行为。
- 周期复测：每5年复核关键参数。
总结
逆变器并网原理通过DC/AC转换和同步控制实现高效注入，而技术要求以GB/T 37408-2019为核心，涵盖安全、性能和适应性。2025年规范更新进一步强化构网型能力和涉网检测，推动新能源电厂高质量发展。建议选择专业第三方机构进行试验，确保设备合规，避免风险，实现绿色转型。
