逆变器:光伏系统最关键部件

逆变器:光伏系统最关键部件
逆变器:光伏系统最关键部件

逆变器:光伏系统最关键部件

对于光伏电站来说,光伏组件和逆变器无疑是其中的核心设备,组件即电池板,把太阳光转换成电能类似若干个小电池,逆变器把直流变成交流可以并网应用。

业界对逆变器的能量转换功能已认识得很清楚,决定逆变器转换质量的无疑是其效率指标,业界普遍存在这样的认识:组件选定后直流输出功率就确定了,逆变器选定后系统的交流输出功率也确定了。再看各厂家的逆变器效率参数相差无几(最高效率98.7%左右,欧效98.4%左右),那么决定系统效率的主要就是电池组件,逆变器选哪家关系不大。

事实真的是这样吗?我们看某机构在海南专门建的逆变器测试平台的测试

数据,组件、支架、组件安装倾角、朝向等全部相同,选用了6种逆变器,实际测试发电量数据有些相差已达到6%。难道逆变器厂家给的效率参数有这么大水份?其实不是,如果我们拿功率分析仪分别测量逆变器直流输入和交流输出功率,会发现虽然逆变器转换效率不一定有宣称的那么高,但是两款逆变器的效率差异也不大,都在1%以下。那是否可以说明是电池板的直流功率差异导致呢?例如

有一组电池板存在质量问题导致输出功率显著下降,但是当我们只是交换逆变器后,会发现交换逆变器后原来发电量高的仍然会发电量高,也就说明不是组件阵列本身差异决定的问题。

问题到底出在哪里呢?要搞清楚这个问题还得先回顾下电池板的基本特性

与逆变器MPPT工作原理。

从上图可见组件的一个重要工作特点:组件输出功率受工作电压关系决定,即组件输出功率有最大功率点,偏离最大功率点的电压偏低或者偏高,都会导致组件输出功率降低。也就是说如果一个电站系统中组件的实际工作电压偏离其最大功率电压,则这时光伏组件阵列的输出功率会降低,也就导致电站的发电量降低。

那么组件的工作电压又是怎么确定的呢?这就是逆变器的MPPT跟踪工作原理了,逆变器可以调整其输入直流电压,而逆变器直流输入是跟组件正负极直接

电气相连的,此时逆变器通过检测输出功率的变化,从而给予直流输入电压升高或者降低的调节指令,并最终相对稳定在组件的最大功率电压值附近。

电站系统中,光伏组件最终是否工作在最佳状态、能够发挥出多大的能力,不是它自己决定,而是逆变器决定,而且工作电压对于组件功率输出的影响很大很容易就可达10%以上。由此可见,逆变器除了能量转换功能以外,还有一个更加重要的功能:电站系统的控制。而且对于电站发电量来说,逆变器转换效率影响发电量可能在0.5~1%,逆变器系统控制的好坏则会影响电站发电量5~10%,10倍于其自身效率的影响。

所以,作为电站业主在选购逆变器时,除了看逆变器自身转换效率外,还需要更加重视其电站系统控制能力,系统控制能力带来的发电量差异远比逆变器自身效率差异大得多。目前的常见逆变器类型中,组串型逆变器具有多路MPPT特点,在电站系统控制功能方面更加精细、准确,往往可以带来高的发电量,是电站业主的首选逆变器类型。

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光伏逆变器功能特点和主要技术参数说明

光伏逆变器功能特点和主要技术参数说明 将直流电能变换成为交流电能的过程称为逆变,完成逆变功能的电路称为逆变电路,而实现逆变过程的装置称为逆变器或逆变设备。太阳能光伏系统中使用的逆变器是一种将太阳能电池产生的直流电能转换为交流电能的转换装置。它使转换后的交流电的电压、频率与电力系统交流电的电压、频率相一致,以满足为各种交流用电装置、设备供电及并网发电的需要,它是光伏系统的大脑。 1.离网逆变器的主要特点 (1)采用16位单片机或32位DSP微处理器进行控制; (2)太阳能充电采用PWM控制模式,大大提高了充电效率; (3)采用数码或液晶显示各种运行参数,可灵活设置各种定值参数; (4)方波、修正波、正弦波输出。纯正弦波输出时,波形失真率一般小于5%; (5)稳压精度高,额定负载状态下,输出精度一般不大于±3%; (6)具有缓启动功能,避免对蓄电池和负载的大电流冲击; (7)高频变压器隔离,体积小、重量轻; (8)配备标准的RS232/485通信接口,便于远程通信和控制; (9)可在海拔5500m以上的环境中使用。适应环境温度范围为-20~50℃; (10)具有输入接反保护、输入欠压保护、输入过压保护、输出过压保护、输出过载保护、输出短路保护、过热保护等多种保护功能。 2.并网型逆变器主要性能特点 (1)功率开关器件采用新型IPM模块,大大提高系统效率; (2)采用MPPT自寻优技术实现太阳能电池最大功率跟踪,最大限度地提高系统的发电量; (3)液晶显示各种运行参数,人性化界面,可通过按键灵活设置各种运行参数; (4)设置有多种通信接口可以选择,可方便地实现上位机监控(上位机是指:人可以直接发出操控命令的计算机,屏幕上显示各种信号变化如电压、电流、水位、温度、光伏发电量等); (5)具有完善的保护电路,系统可靠性高; (6)具有较宽的直流电压输入范围; (7)可实现多台逆变器并联组合运行,简化光伏发电站设计,使系统能够平滑扩容; (8)具有电网保护装置,具有防孤岛保护功能。 二、光伏逆变器的主要技术参数 1.额定输出电压 光伏逆变器在规定的输入直流电压允许的波动范围内,应能输出额定的电压值,一般

太阳能光伏并网控制逆变器工作原理及控制方法

2015年6月15日 22:28 太阳能光伏并网控制逆变器工作原理及控制方 摘要:太阳能光伏发电是21世纪最为热门的能源技术领域之一,是解决人类能源危机的重要手段之一,引起人们的广泛关注。本文介绍了太阳能光伏并网控制逆变器的工作过程,分析了太阳能控制器最大功率跟踪原理,太阳能光伏逆变器的并网原理及主要控制方式。 1引言: 随着工业文明的不断发展,我们对于能源的需求越来越多。传统的化石能源已经不可能满足要求,为了避免面对能源枯竭的困境,寻找优质的替代能源成为人们关注的热点问题。可再生能源如水能、风能、太阳能、潮汐能以及生物质能等能源形式不断映入人们的眼帘。水利发电作为最早应用的可再生能源发电形式得到了广泛使用,但也有人就其的环境问题、安全问题提出过质疑,况且目前的水能开发程度较高,继续开发存在一定的困难。风能的利用近些年来也是热点问题,但风力发电存在稳定性不高、噪音大等缺点,大规模并网对电网会形成一定冲击,如何有效控制风能的开发和利用仍是学术界关注的热点。在剩下的可再生能源形式当中,太阳能发电技术是最有利用价值的能源形式之一。太阳能储量丰富,每秒钟太阳要向地球输送相当于210亿桶石油的能量,相当于全球一天消耗的能量。我国的太阳能资源也十分丰富,除了贵州高原部分地区外,中国大部分地域都是太阳能资源丰富地区,目前的太阳能利用率还不到1/1000。因此在我国大力开发太阳能潜力巨大。 太阳能的利用分为"光热"和"光伏"两种,其中光热式热水器在我国应用广泛。光伏是将光能转化为电能的发电形式,起源于100多年前的"光生伏打现象"。太阳能的利用目前更多的是指光伏发电技术。光伏发电技术根据负载的不同分为离网型和并网型两种,早期的光伏发电技术受制于太阳能电池组件成本因素,主要以小功率离网型为主,满足边远地区无电网居民用电问题。随着光伏组件成本的下降,光伏发电的成本不断下降,预计到2013年安装成本可降至1.5美元/Wp,电价成本为6美分/(kWh),光伏并网已经成为可能。并网型光伏系统逐步成为主流。 本文主要介绍并网型光伏发电系统的系统组成和主要部件的工作原理。 2并网型光伏系统结构 图1所示为并网型光伏系统的结构。并网型光伏系统包括两大主要部分: 其一,太阳能电池组件。将太阳传送到地球上的光能转化成直流电能;其二,太阳能控制逆变器及并网成套设备,负责将电池板输出直流电能转为电网可接受的交流能量。根据功率的不同太阳能逆变器的输出形式可为单相或者三相;可带隔离变压器,也可不配隔离变压器。

太阳能逆变器的测试系统详解

太阳能逆变器的测试系统详解 太阳能逆变器测试系统详细描述: 1.防孤岛检测装置(手动型) ACLT-2210M RLC各11.1K,总装机容量33.3K,步进幅度0.001K,最大电流分辨率1mA,满足10K逆变器防孤岛保护试验检测需要 ACLT-3803M RLC各32.97K,总装机容量98.91K,步进幅度0.01K,最大电流分辨率1mA,满足30K逆变器防孤岛保护试验检测需要 ACLT-3820M RLC各66.97K,总装机容量200.91K,步进幅度0.01K,最大电流分辨率1mA,满足60K逆变器防孤岛保护试验检测需要 ACLT-3830M RLC各109.97K,总装机容量329.91K,步进幅度0.01K,最大电流分辨率1mA,满足100K逆变器防孤岛保护试验检测需要 ACLT-3840M RLC各139.97K,总装机容量419.91K,步进幅度0.01K,最大电流分辨率1mA,满足130K逆变器防孤岛保护试验检测需要 ACLT-3860M RLC各209.97K,总装机容量629.91K,步进幅度0.01K,最大电流分辨率1mA,满足200K逆变器防孤岛保护试验检测需要

ACLT-3880M RLC各269.97K,总装机容量809.91K,步进幅度0.01K,最大电流分辨率1mA,满足250K逆变器防孤岛保护试验检测需要 ACLT-38160M RLC各529.97K,总装机容量1589.91K,步进幅度0.01K,最大电流分辨率1mA,满足500K逆变器防孤岛保护试验检测需要 ACLT-38300M RLC各1079.97K,装机容量3239.91K,步进幅度0.01K,最大电流分辨率1mA,满足1000K逆变器防孤岛保护试验检测需要 太阳能逆变器测试系统 一、太阳能逆变器测试系统关于谐振频率的难点为了模拟孤岛运行环境,需要RLC负载能够精确产生一个稳定的基频频率(50Hz或60Hz),谐振频率公式,L与C一定要均衡,才能达到基频频率。为了高效率实施逆变器检测,防孤岛试验检测装置在选型时一定要注意选择一套可以稳定、快速、自动调试出基频频率的RLC负载。 二、太阳能逆变器测试系统关于逆变器输出无功对谐振频率的影响所有被测光伏逆变器一定会有无功输出,无功可能是容性,也可能也是感性。关键是在实施防孤岛效应保护试验时,逆变器输出无功功率一定要可以自动补偿到RLC 负载调试中,避免在试验过程过欠频触发保护,导致测量结果错误。所以一定要注意选择一套可以自动补偿逆变器输出无功功率的RLC负载。 三、太阳能逆变器测试系统关于寄生量对测量结果的影响如果试验的电感负荷比电容大,谐振频率会大于50Hz,电感负荷比电容小,谐振频率会小于

逆变器的基本知识

浅谈光伏发电系统用逆变器的基本知识 逆变器的概念 通常,把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流,把完成整流功能的电路称为整流电路,把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应,把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。 现代逆变技术是研究逆变电路理论和应用的一门科学技术。它是建立在工业电子技术、半导体器件技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体变流技术、脉宽调制(PWM)技术等学科基础之上的一门实用技术。它主要包括半导体功率集成器件及其应用、逆变电路和逆变控制技术3大部分。 逆变器的分类 逆变器的种类很多,可按照不同的方法进行分类。 1.按逆变器输出交流电能的频率分,可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为50~60Hz的逆变器;中频逆变器的频率一般为400Hz到十几kHz;高频逆变器的频率一般为十几kHz到MHz。 2.按逆变器输出的相数分,可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。3.按照逆变器输出电能的去向分,可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器,称为有源逆变器;凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。 4.按逆变器主电路的形式分,可分为单端式逆变器,推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。 5.按逆变器主开关器件的类型分,可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆

变器和“全控制”逆变器两大类。前者,不具备自关断能力,元器件在导通后即失去控制作用,故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类;后者,则具有自关断能力,即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制,故称之为“全控型”,电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管(IGBT)等均属于这一类。 6.按直流电源分,可分为电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器(CSI)。前者,直流电压近于恒定,输出电压为交变方波;后者,直流电流近于恒定,输也电流为交变方波。 7.按逆变器输出电压或电流的波形分,可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。 8.按逆变器控制方式分,可分为调频式(PFM)逆变器和调脉宽式(PWM)逆变器。 9.按逆变器开关电路工作方式分,可分为谐振式逆变器,定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。 10.按逆变器换流方式分,可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。 逆变器的基本结构 逆变器的直接功能是将直流电能变换成为交流电能 逆变装置的核心,是逆变开关电路,简称为逆变电路。 该电路通过电力电子开关的导通与关断,来完成逆变的功能。电力电子开关器件的通断,需要一定的驱动脉冲,这些脉冲可能通过改变一个电压信号来调节。产生和调节脉冲的电路。通常称为控制电路或控制回路。逆变装置的基本结构,除上述的逆变电路和控制电路外,还有保护电路、输出电路、输入电路、输出电路等,如图2所示。 逆变器的工作原理。

光伏并网逆变器测试规范

深圳市晶福源电子技术有限公司 并网逆变器电性能测试规范 (此文档只适用于金太阳标准) 拟制:彭庆飞/丁川日期:2012.11.19 审核:石绍辉日期:2012.12.01 复审:石绍辉日期:2012.12.07 批准:石绍辉日期:2012.12.07 文件编号:20111219 生效日期:2013.1.1版本号:VA.1

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目录 1目的 (6) 2适用范围 (6) 3定义 (6) 4引用/参考标准 (6) 5测试基本原则及判定准则 (6) 5.1测试基本原则 (6) 5.2 测试问题分类的基本原则和标准 (6) 5.4 质量判定准则 (6) 6测试仪器、测试工具、测试环境 (7) 6.1 测试仪器 (7) 6.2 测试工具 (7) 6.3 测试环境 (7) 7测试项目、测试说明、测试方法、判定标准 (7) 7.1基本性能测试 (7) 7.1.1 直流输入电压范围和过欠压测试 (7) 7.1.2 电网电压响应测试 (8) 7.1.3 电网频率响应测试 (9) 7.1.4 并网电流直流分量 (10) 7.1.5 并网电压的不平衡度测试 (10) 7.1.6 功率因数测试 (10) 7.1.7 效率测试 (11) 7.1.8 最大功率点跟踪(MPPT)测试 (11) 7.1.9 并网电流谐波测试 (13) 7.1.10 噪声测试 (13) 7.1.11 检测和显示精度测试 (14) 7.1.12 母线软启动及浪涌电流测试 (15) 7.1.13 自动开关机测试 (15) 7.1.14 逆变软启动测试 (16) 7.1.16 PV输入限流测试 (16) 7.1.18 输出隔离变压测试 (16) 7.1.19 恢复并网保护测试 (17) 7.1.20 输出过流保护测试 (17) 7.1.21 防反放电保护测试 (18) 7.1.22 极性反接保护测试 (18) 7.1.23 输入过载保护测试 (19) 7.1.24 孤岛保护测试 (19) 7.1.25 逆向功率保护测试 (21) 7.1.26 EPO紧急关机测试 (22) 7.1.29 EPO关机驱动电压测试 (22) 7.1.30 电容放电时间测试 (23) 7.1.31 死区时间测试 (23) 7.1.33 母线电容纹波电流测试 (23) 7.1.34 逆变滤波电容纹波电流测试 (24) 7.1.35 逆变电感纹波电流测试 (24) 7.2 故障模拟测试 (24) 7.2.1 母线软启动失败测试 (24) 7.2.3 输出变压器和电抗器过温模拟测试 (25) 7.2.5 逆变晶闸管/接触器开路故障模拟测试 (25) 7.2.7 风扇故障模拟测试 (26) 7.2.8 输出相序接反保护测试 (26)

光伏并网逆变器控制策略的研究

题目:光伏并网逆变器控制策略的研究

光伏并网逆变器控制策略的研究 摘要 世界环境的日益恶化和传统能源的日渐枯竭,促使了对新能源的开发和发展。具有可持续发展的太阳能资源受到了各国的重视,各国相继出台的新能源法对太阳能发展起到推波助澜的作用。其中,光伏并网发电具有深远的理论价值和现实意义,仅在过去五年,光伏并网电站安装总量已达到数千兆瓦。而连接光伏阵列和电网的光伏并网逆变器便是整个光伏并网发电系统的关键。 本文通过按主电路分类、按功率变换级数分类和按变压器分类的三大类划分逆变器的方法分别介绍了每个逆变器电路的拓扑结构。之后本文首先介绍了国内外并网逆变器的研究状况以及相关并网技术标准,比较了当前主流的控制技术。然后,详细的阐述了光伏并网发电逆变器系统的整体设计和各单元模块的设计,其中包括太阳能电池组、升压斩波电路、逆变电路和傅里叶变换。 在简要介绍了系统的结构拓扑和控制要求之后,论文重点研究了基于电流闭环的矢量控制策略,阐述了其拓扑结构、工作原理及运行模式。为了深入研究控制策略,分别建立了基于电网电压定向的矢量控制和基于虚拟磁链定向的矢量控制。最后,本文针对几种产生谐波的原因,对L、LC、LCL 三种滤波器进行了比较分析。 最后,本文对光伏并网的总系统进行了MATLAB仿真,由于时间的限制,只做出了通过间接控制电流从而达到控制有功无功公功率的仿真。 关键词:光伏并网,逆变器电路拓扑,电流矢量控制,谐波

PHOTOVOLTAIC (PV) GRID INVERTER CONTROL STRATEGY RESEARCH Abstract World deteriorating environment and the increasing depletion of traditional energy sources prompted the development of new energy and development. Solar energy resources for sustainable development has been national attention, solar countries have contributed to the severity of the introduction of the new energy law developments. Among them, the photovoltaic power generation has profound theoretical and practical significance, only in the past five years,the total installed photovoltaic power plant has reached thousands of megawatts. Connected PV array and grid PV grid-connected inverter is the whole key photovoltaic power generation system. Based classification by main circuit and the power level classification and Division of three categories classified by transformer inverter of methods each inverters circuit topologies are introduced.This article introduces the domestic and foreign research on grid-connected inverters and related technical standards for grid-connected, compared the current mainstream technology.Then detail a grid-connected photovoltaic inverter system design and the modular design, including solar arrays, chop-wave circuit, inverter circuits and Fourier transform. Briefly introduces the system topology and control requirements, this paper focuses on the current loop-based vector control strategies, describes the topological structure, working principle and its operating mode.In order to study the control strategies were established based on power system voltage oriented vector control based on virtual flux-oriented vector control.Finally, for several reasons for harmonic, l, LC, LCL compares and analyses the three types of filters. Keywords:Photovoltaic, inverters circuit topologies, current vector control, harmonic

(完整word版)光伏发电系统逆变器结构特点

光伏发电系统逆变器结构特点 提出问题: 1.光伏发电系统并网时的主要部件是什么? 2.光伏逆变器如何分类?其电路如何构成? 3.IGBT是什么,有什么特点,主要参数? 4.电力MOSFET是什么,主要参数和特性? 5.逆变器的常用电路有哪些,各自的接线和特点是什么? 6.常用逆变器的形式有哪些,各自特点是什么,主要生产厂家? 1?光伏发电系统并网时的主要部件是什么? 光伏发电系统并网时的主要部件是逆变器。 无论是太阳能电池、风力发电还是新能源汽车,其系统应用都需要把直流电转换为交流电,承担这一任务的部件为逆变器。 逆变器乂称电源调整器、功率调节器,是光伏系统必不可少的一部分。通常,物理上把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。逆变器的名称由此而來。光伏逆变器最主要的功能是把太阳能电池板所发的直流电转化成家电使用的交流电。 逆变器是光伏系统的心脏,太阳能电池板所发的电全部都要通过逆变器的处理才能对外输出,逆变器对于整套系统的运行起着重要的作用,逆变器的核心器件是IGBT(绝缘栅双极型晶体管),也是价格最高的部件之一。

2.光伏逆变器如何分类?其电路如何构成? 光伏逆变器的分类如下图: 逆变器的分类 输出波形运行方式输出交流电相数功率流动方向方波逆变器阶梯波 逆变器正弦波逆变 器 离网逆变器并网逆 变器 单相逆变器三相 逆变器 单向逆变器双向逆 变器 功率较小(<4kW)的光伏发电系统一般采用正弦波逆变器。逆变器的显示功能主要包括:直流输入电斥?和电流的测量值,交流输出电床和电流的测最值,逆变器的工作状态(运行、故障、停机等)。 光伏逆变器的电路构成如下图所示: 控制电路: 逆变器的控制电路主要是为主逆变电路提供一系列的控制脉冲來控制逆变开关器件的导通与关断,配合主逆变电路完成逆变功能。 辅助电路: 辅助电路主要是将输入电压变换成适合控制电路工作的直流电压。辅助电路还包含多 并网逆变器 Sd Conriectca Convener s?. AC Elecincrty Q 电网s >

华为光伏逆变器常见故障及处理

华为光伏逆变器常见故障及处理 1、绝缘阻抗低:使用排除法。把逆变器输入侧的组串全部拔下,然后逐一接上,利用逆变器开机检测绝缘阻抗的功能,检测问题组串,找到问题组串后重点检查直流接头是否有水浸短接支架或者烧熔短接支架,另外还可以检查组件本身是否在边缘地方有黑斑烧毁导致组件通过边框漏电到地网。 2、母线电压低:如果出现在早/晚时段,则为正常问题,因为逆变器在尝试极限发电条件。如果出现在正常白天,检测方法依然为排除法,检测方法与1项相同。 3、漏电流故障:这类问题根本原因就是安装质量问题,选择错误的安装地点与低质量的设备引起。故障点有很多:低质量的直流接头,低质量的组件,组件安装高度不合格,并网设备质量低或进水漏电,一但出现类似问题,可以通过在洒粉找出**点并做好绝缘工作解决问题,如果是材料本省问题则只能更换材料。 4、直流过压保护:随着组件追求高效率工艺改进,功率等级不断更新上升,同时组件开路电压与工作电压也在上涨,设计阶段必须考虑温度系数问题,避免低温情况出现过压导致设备硬损坏。 5、逆变器开机无响应:请确保直流输入线路没有接反,一般直流接头有防呆效果,但是压线端子没有防呆效果,仔细阅读逆变器说明书确保正负极后再压接是很重要的。逆变器内置反接短路保护,在恢复正常接线后正常启动。 6、电网故障: 电网过压:前期勘察电网重载(用电量大工作时间)/轻载(用电量少休息时间)的工作就在这里体现出来,提前勘察并网点电压的健康情况,与逆变器厂商沟通电网情况做技术结合能保证项目设计在合理范围内,切勿“想当然”,特别是农村电网,逆变器对并网电压,并网波形,并网距离都是有严格要求的。出现电网过压问题多数原因在于原电网轻载电压超过或接近安规保护值,如果并网线路过长或压接不好导致线路阻抗/感抗过大,电站是无法正常稳定运行的。解决办法是找供电局协调电压或者正确选择并网并严抓电站建设质量。 电网欠压:该问题与电网过压的处理方法一致,但是如果出现独立的一相电压过低,除了原电网负载分配不完全之外,该相电网掉电或断路也会导致该问题,出现虚电压。 电网过/欠频:如果正常电网出现这类问题,证明电网健康非常堪忧。 电网没电压:检查并网线路即可。 电网缺相:检查缺相电路,即无电压线路。 三相不平衡,并网线路外加特殊设备导致并网异常震荡,超长距离并网,电网削顶过压相移。 7、最后一点——监控搭接:正确阅读各设备说明书机型线路压接,设备连接,并设置好设备的通讯地址,时间,是保证通讯稳定有效的保证! 8、发电量保证:有空擦擦板子,发电量“凸”一下就起来了。

光伏并网逆变器控制与仿真设计

光伏并网逆变器控制与仿真设计 为了达到提高光伏逆变器的容量和性能目的,采用并联型注入变换技术。根据逆变器结构以及光伏发电阵电流源输出的特点,选用工频隔离型光伏并网逆变器结构,并在仿真软件PSCAD中搭建光伏电池和逆变器模型,最后通过仿真与实验验证了理论的正确性和控制策略的可行性。 ?近年来,应用于可再生能源的并网变换技术在电力电子技术领域形成研究热点。并网变换器在太阳能光伏、风力发电等可再生能源分布式能源系统中具有广阔发展前景。太阳能、风能发电的重要应用模式是并网发电,并网逆变技术是太阳能光伏并网发电的关键技术。在光伏并网发电系统中所用到的逆变器主要基于以下技术特点:具有宽的直流输入范围;具有最大功率跟踪(MPPT)功能;并网逆变器输出电流的相位、频率与电网电压同步,波形畸变小,满足电网质量要求;具有孤岛检测保护功能;逆变效率高达92%以上,可并机运行。逆变器的主电路拓扑直接决定其整体性能。因此,开发出简洁、高效、高性价比的电路拓扑至关重要。 ?1 逆变器原理 ?该设计为大型光伏并网发电系统,据文献所述,一般选用工频隔离型光伏并网逆变器结构,如图1所示。光伏阵列输出的直流电由逆变器逆变为交流电,经过变压器升压和隔离后并入电网。光伏并网发电系统的核心是逆变器,而电力电子器件是逆变器的基础,虽然电力电子器件的工艺水平已经得到很大的发展,但是要生产能够满足尽量高频、高压和低EMI的大功率逆变器时仍有很大困难。所以对大容量逆变器拓扑进行研究是一种具有代表性的解决方案。作为太阳能光伏阵列和交流电网系统之间的能量变换器,其安全性,可靠性,逆变效率,制造成本等因素对于光伏逆变器的发展有着举足轻

光伏逆变器的设计原理

光伏逆变器的设计原理 并网光伏逆变器的基本设计 无论采用何种技术,逆变器的基本设计都很明确,且非常相似。其核心就是将直流电压(光伏组件)转换成交流电压(可并网)的过程。在转变的过程中,不停地转换直流电的正负极连接,从而形成方向变化的交流电。所以,逆变器的关键部件是桥接开关(晶体管元件,见图1:a)),这个开关桥的一侧连接输入的直流电源,在另一侧连接交流电网。在工作过程中,只有两个相对的开关可以同时关闭。 如果将此开关桥的开关速度设置成与电网频率相同,则在理论上可以将桥的输出侧与电网连接。但是,由于这样输出的电流是方波,且强度没有变化,因此需要在输出端安装一个具有铁芯的电感器,用以将输出电流控制成为正弦波形状。桥的断开采用脉冲过程进行,从而形成与脉冲相关的较小电流分量。这样的电流分量可以对电感器的电流进行控制。脉冲的频率一般为20KHz ,这样就完全可以形成50Hz的电流,见图1:b)。 对于光伏逆变器来说,还有一个非常重要的设备不能遗漏:输入端的电容器,见图1: c ) 。电容器的作用是储存电能,确保来自发电侧的电流持续一致供给桥接开关,并通过与电网频率同步变化的桥进入电网。只有在输入电容器的容量足够大的情况下,才能够保证光伏发电系统的持续、正常运行。 图1:光伏逆变器的基本设计 图2描述了可用于直接并网的逆变器的基本功能。但在实际应用中,输入电压的范围具有一定的局限性。对于并网发电应用,其输入电压必须在任何时刻都高于电网的峰值电压。当电网电压的有效值为250V时,达到正常并网要求的发电源侧的最低电压应为354V。 与标准逆变器的基本设计不同,直接并网逆变器有很多方法来调整或提升输入电压范围。常用的逆变器技术方案与结构都各不相同:

光伏并网逆变器设计方案讲解

100kW光伏并网逆变器 设计方案 目录 1. 百千瓦级光伏并网特点 (2) 2 光伏并网逆变器原理 (3) 3 光伏并网逆变器硬件设计 (3) 3.1主电路 (6) 3.2 主电路参数 (7) 3.2.1 变压器设计............................................................................. 错误!未定义书签。 3.2.3 电抗器设计 (7) 3.3 硬件框图 (10) 3.3.1 DSP控制单元 (11) 3.3.2 光纤驱动单元 (11) 3.3.2键盘及液晶显示单元 (13) 3 光伏并网逆变器软件 (13)

1. 百千瓦级光伏并网特点 2010年全球太阳能光伏发电系统装机容量将达到10000MWp(我国将达到400MWp),2010年以后还将呈进一步加速发展趋势。百千瓦级大型光伏发电并网用逆变控制功率调节设备,成本低,效率高,容量大,被国内外光伏界公认为是适合大功率光伏发电并网用的最具技术含量、最有发展前景的新一代主流产品,直接影响到未来光伏发电的走向。 百千瓦级大功率光伏并网逆变电源其应用对象主要为大型光伏并网电站,从原理上讲,其并网控制技术与中小功率光伏并网系统的控制技术基本相同,但由于装置容量较大,在技术指标的实现达标和功能设计方面却有较大区别。 在技术指标上,主要会影响: 1.并网电流畸变率 在系统的额定容量达到一定数量级时,一些存在的技术问题将会逐步暴露并影响到系统的性能指标,其最重要的一点就是并网电流波形畸变率的控制和电流滤波方式。该系统中的主变压器一般选择为三相Δ/Y型式,且容量较大,此时变压器的非线性和励磁电流对并网电流波形的影响不容忽视,否则会引起并网电流波形的明显畸变和三相电流不平衡。 2.电磁噪声 由于是三相桥式逆变结构,受IGBT功率模块的开关频率限制及考虑系统的效率指标,系统的电流脉动要远高于中小功率系统,对电流的滤波和噪声控制需要特别注意,此时对系统的滤波电路设计和并网电流PWM控制方式的研究至关重要。由于系统的dv/dt、di/dt和电流幅值较大,其EMI和EMC的指标实现可能存在技术难度,由于系统的噪声可能影响其电流、功率的检测和计算精度,在最大功率跟踪和孤岛效应识别等方面的影响还难以预计。 在技术指标上,主要考虑: 1)主电路工艺结构设计 2)散热工艺结构设计 3)驱动方式设计

光伏逆变器概述(完整版)

光伏逆变器概述 工作原理及特点 工作原理: 逆变装置的核心,是逆变开关电路,简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断,来完成逆变的功能。 特点: (1)要求具有较高的效率。 由于目前太阳能电池的价格偏高,为了最大限度的利用太阳能电池,提高系统效率,必须设法提高逆变器的效率。 (2)要求具有较高的可靠性。 目前光伏电站系统主要用于边远地区,许多电站无人值守和维护,这就要求逆变器有合理的电路结构,严格的元器件筛选,并要求逆变器具备各种保护功能,如:输入直流极性接反保护、交流输出短路保护、过热、过载保护等。 (3)要求输入电压有较宽的适应范围。 由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度变化而变化。特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大,如12V的蓄电池,其端电压可能在10V~16V之间变化,这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内保证正常工作。 光伏逆变器分类 有关逆变器分类的方法很多,例如:根据逆变器输出交流电压的相数,可分为单相逆变器和三相逆变器;根据逆变器使用的半导体器件类型不同,又可分为晶体管逆变器、晶闸管逆变器及可关断晶闸管逆变器等。根据逆变器线路原理的不同,还可分为自激振荡型逆变器、阶梯波叠加型逆变器和脉宽调制型逆变器等。根据应用在并网系统还是离网系统中又可以分为并网逆变器和离网逆变器。为了便于光电用户选用逆变器,这里仅以逆变器适用场合的不同进行分类。

1、集中型逆变器 集中逆变技术是若干个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端,一般功率大的使用三相的IGB T功率模块,功率较小的使用场效应晶体管,同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的质量,使它非常接近于正弦波电流,一般用于大型光伏发电站(>10kW)的系统中。最大特点是系统的功率高,成本低,但由于不同光伏组串的输出电压、电流往往不完全匹配(特别是光伏组串因多云、树荫、污渍等原因被部分遮挡时),采用集中逆变的方式会导致逆变过程的效率降低和电户能的下降。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制以及开发新的逆变器的拓扑连接,以获得部分负载情况下的高效率。 2、组串型逆变器 组串逆变器是基于模块化概念基础上的,每个光伏组串(1-5kw)通过一个逆变器,在直流端具有最大功率峰值跟踪,在交流端并联并网,已成为现在国际市场上最流行的逆变器。 许多大型光伏电厂使用组串逆变器。优点是不受组串间模块差异和遮影的影响,同时减少了光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况,从而增加了发电量。技术上的这些优势不仅降低了系统成本,也增加了系统的可靠性。同时,在组串间引人"主-从"的概念,使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下,将几组光伏组串联系在一起,让其中一个或几个工作,从而产出更多的电能。 最新的概念为几个逆变器相互组成一个"团队"来代替"主-从"的概念,使得系统的可靠性又进了一步。目前,无变压器式组串逆变器已占了主导地位。 3、微型逆变器 在传统的PV系统中,每一路组串型逆变器的直流输入端,会由10块左右光伏电池板串联接入。当10块串联的电池板中,若有一块不能良好工作,则这一串都会受到影响。若逆变器多路输入使用同一个MPPT,那么各路输入也都会受到影响,大幅降低发电效率。在实际应用中,云彩,树木,烟囱,动物,灰尘,冰雪等各种遮挡因素都会引起上述因素,情况非常普遍。而在微型逆变器的PV系统中,每一块电池板分别接入一台微型逆变器,当电池板中有一块不能良好工作,则只有这一块都会受到影响。其他光伏板都将在最佳工作状态运行,使得系统总体效率更高,发电量更大。在实际应用中,若组串型逆变器出现故障,则会引起几千瓦的电池板不能发挥作用,而微型逆变器故障造成的影响相当之小。 4、功率优化器 太阳能发电系统加装功率优化器(Optimizer)可大幅提升转换效率,并将逆变器(Inverter)功能化繁为简降低成本。为实现智慧型太阳能发电系统,装置功率优化器可确实让每一个太阳能电池发挥最佳效能,并随时监控电池耗损状态。功率优化器是介于发电系统与逆变器之间的装置,主要任务是替代逆变器原本的最佳功率点追踪功能。功率优化器藉由将线路简化以及单一太阳能电池即对应一个功率优化器等方式,以类比式进行极为快速的最佳功率

太阳能逆变器开发思路和方案

太阳能逆变器开发思路和方案 内容摘要:摘要:针对光伏并网发电系统中关键部件逆变器的结构设计与控制方法研究进行了详细分析和阐述。从电网.光伏阵列以及用户对逆变器的要求出发,分析了各种不同的逆变器拓扑结构与控制方法,比较其运行效率和控制效果。对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状.亟待解决的问题进行了阐述,指出光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向。 摘要:针对光伏并网发电系统中关键部件逆变器的结构设计与控制方法研究进行了详细分析和阐述。从电网.光伏阵列以及用户对逆变器的要求出发,分析了各种不同的逆变器拓扑结构与控制方法,比较其运行效率和控制效果。对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状.亟待解决的问题进行了阐述,指出光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向。 关键词:光伏并网发电系统;逆变器;拓扑结构;最大功率点跟踪;孤岛效应 O 引言由于传统能源的枯竭和人们对环境的重视,电力系统正面临着巨大变革,分布式发电将成为未来电力系统的发展方向。其中,光伏发电以其独特的优点,被公认为技术含量高.最有发展前途的技术之一。但是光伏发电系统存在着初期投资大.成本较高等缺点,因而探索高性能.低造价的新型光电转换材料与器件是其主要研究方向之一。另一方面,进一步减

少光伏发电系统自身损耗.提高运行效率,也是降低其发电成本的一个重要途径。逆变器效率的高低不仅影响其自身损耗,还影响到光电转换器件以及系统其他设备的容量选择与合理配置。 因此,逆变器已成为影响光伏并网发电系统经济可靠运行的关键因素,研究其结构与控制方法对于提高系统发电效率.降低成本具有极其重要的意义 [5] 。 本文从电网.光伏阵列以及用户对于并网逆变器的要求出发,分析了不同的逆变器拓扑结构与控制方法,比较了其运行效率和控制效果。对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状.亟待解决的技术问题进行了综合,进一步指出了光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向。 1 光伏发电系统对逆变器的要求光伏并网发电系统一般由光伏阵列.逆变器和控制器3 部分组成。逆变器是连接光伏阵列和电网的关键部件,它完成控制光伏阵列最大功率点运行和向电网注入正弦电流两大主要任务。 1 .1 电网对逆变器的要求逆变器要与电网相连,必须满足电网电能质量. 防止孤岛效应和安全隔离接地3 个要求。 为了避免光伏并网发电系统对公共电网的污染,逆变器应输出失真度小的正弦波。影响波形失真度的主要因素之一是逆变器的开关频率。在数控逆变系统中采用高速 DSP 等新型处理器,可明显提高并网逆变器的开关频率性能,它已成为实际系统广泛采用的技术之一;同时,逆变器主功率元件的选择也至关重要。小

光伏逆变器测试实验室 PV inverter testing lab

? T üV , T U E V a n d T U V a r e r e g i s t e r e d b r a n d m a r k s . A n y u s e a n d a p p l i c a t i o n r e q u i r e s p r i o r a p p r o v a l . P 1S B 046z h e n G C 12081.0 光伏逆变器测试实验室PV inverter testing lab 光伏逆变器一站式认证服务 One-stop PV Inverter Certification Service PRODUCTS ? ELECTRICAL TUVdotCOM,展示企业与产品的竞争优势TUVdotCOM.The visible difference. TUVdotCOM 使您的产品在激烈竞争中与众不同。您可以随时随地通过该平台进行查询,所有经德国莱茵TüV 测试的产品、服务、公司、体系或人员信息将一览无余,充分展示客户产品及公司体系的质量和安全性。 The TUVdotCOM Internet platform makes the difference visible: All products, services, companies, systems, personnel certifications tested by TüV Rheinland– extremely well documented and globally-accessible. 我们是全球光伏产品检测和认证的领导者,拥有近30年的丰富经验 我们全球光伏产品测试网络拥有250多名专家,为全球各个地区提供专业服务我们全球6所顶尖光伏产品检测中心拥有最强的测试能力和最大的测试容量我们的光伏逆变器实验室采用国际先进的自动化仪器设备实现快捷、高效、专业检测服务 我们光伏逆变器实验室通过了全球CB 认证体系IECEE 的认可,是中国第一家CBTL 认可的光伏逆变器测试实验室,同时获得CNAS 、CGC 、TAF 、OSHA 、SCC 、DAkkS 等多项资质认可 TüV Rheinland is a global leader in the provision of testing and certification services for PV products, with nearly 30 years of experience Our unique global network backed by more than 250 experts provides professional service to various regions of the world We have six world-class solar energy assessment centres with the strongest testing capabilities and capacity worldwide Our PV inverter testing lab uses advanced automatic equipment to achieve fast, efficient and professional testing results Our lab has been accredited by the IECEE under the CB scheme. It is the first CBTL certified testing laboratory for PV inverters in China, and is recognised by CNAS, CGC, TAF, OSHA, SCC, DAkkS, etc.

(完整版)光伏逆变器MPPT效率测试步骤方法

光伏逆变器MPPT效率测试步骤方法 在现实生活中,由于阳光照射角度、云层、阴影等多种因素影响,光伏阵列接受到的阳光辐照度和相应温度在不同的条件下会有很大的差别,比如在早晨和中午,在晴朗和多云的天气下,特别是云层遮掩的影响,可能会造成短时间内辐照度的剧烈变化。因此对于光伏逆变器而言,其必须具备应对阳光辐照度持续变化的策略,始终维持、或者是在尽可能短的时间内恢复到一个较高的MPPT精度水平,以及较高的转化效率,才能在现实生活中实现良好的发电效果。 目前光伏逆变器行业中各大厂商对于静态MPPT追踪算法的处理基本都展现出了很高的水准,可以精确地维持在非常接近100%的水平,为后端直流转交流的过程提供了良好的基础。这一点也体现在各个型号的逆变器的总体效率参数上,标称值一般都很高。而在逆变器实际的工作环境中,日照、温度等外部条件是处于实时动态变化的过程中,逆变器在这样的条件下工作,其动态效能也就成为了衡量其实际性能的不可忽视的重要指标。 在实验室的测试环境下,光伏模拟器作为可以直接模拟各种类型、各种配置的光伏阵列的高效模拟器,已经被广泛地应用于逆变器的测试。但此前的测试更多地集中于模拟各种静态条件下(即在测试过程中维持给定的IV曲线不变化),或者是有限的低强度变化(如测试过程中会在给定的两条或数条IV曲线之间切换),较少涉及长时间、高强度的真实工作状况的模拟。笔者关注使用光伏模拟器来模拟光伏阵列随时间而发生动态变化的输出,探究此动态MPPT测试功能的实用性和其中需要注意的要点。 由于动态天气的组合方式几乎无穷无尽,因此首要的问题是光伏模拟器提供了哪些典型类型的天气文档,以及是否有足够的灵活度来供客户自行生成新的天气文档,是否提供足够高的时间分辨率来支持快速的辐照度变化。我们以光伏模拟与测试业内的知名品牌阿美特克ELGAR的光伏模拟器产品为例,其提供了晴天、多云、阴天等状况的典型天气情况实例(如下图1),另外支持直接在软件内制定或者通过外部数据处理软件(如EXCEL)生成自定义天气文档,时间分辨率为1秒。对于天气文档的时间长度则没有限制,可以支持长时间的测试,如一周甚至更长时间。

并网光伏逆变器效率现场试验技术分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/0e19384996.html, 并网光伏逆变器效率现场试验技术分析 作者:刘书强董双丽林荣超 来源:《科技与创新》2016年第14期 摘要:光伏并网逆变器是光伏并网电站的核心设备,其效率是决定光伏并网发电系统整 体效率的重要参数。但是,目前,逆变器的性能试验绝大多数是基于实验室环境下的,缺乏并网光伏电站现场的性能试验。针对逆变器的实际运行环境搭建现场试验平台,进行24 h不间 断测试,以获取逆变器的全天运行数据,并计算欧洲效率、加州效率和中国效率,从而全面分析逆变器效率。 关键词:逆变器效率;欧洲效率;加州效率;中国效率 中图分类号:TM464 文献标识码:A DOI:10.15913/https://www.360docs.net/doc/0e19384996.html,ki.kjycx.2016.14.013 随着环境污染和资源枯竭问题的日益突出,近年来,太阳能作为可持续发展的清洁能源得到了世界各国的广泛支持。我国政府也不断加大对光伏产业的支持力度,使得国内光伏并网发电产业迅猛发展。其中,光伏并网逆变器是并网发电系统的核心部件之一,其性能关系着整个光伏并网发电系统的整体效率和质量。如何对其进行全面、有效的试验评估对于光伏并网发电系统中逆变器的选取有重要的技术支撑意义。 目前,国内并网光伏逆变器综合性能测试平台的主要技术方案是:利用光伏电池阵列模拟器模拟光伏电池阵列输出,以便在实验室中完成对光伏逆变器的测试。 然而,实验室环境下的试验是在特定的环境和电网条件下进行的。由于光伏电池阵列模拟器仅能进行离散负载点的模拟,而光伏并网逆变器的实际运行环境会受到辐照强度、温度等连续变量的影响,也会受到电能质量、电网调度、其他电气设施等综合因素的影响,这些都是在实验室中无法模拟出来的。 本文针对并网光伏逆变器实验室环境试验条件下的不足搭建了现场试验平台,24 h连续测试逆变器的运行参数,并计算和分析欧洲效率、加州效率和中国效率。 1 现场试验平台搭建 该试验平台是以佛山某并网光伏电站为基础搭建的,它主要是由三部分构成的,即并网光伏电站、测试设备和数据分析系统。其中,并网光伏电站包括光伏阵列、防雷汇流箱、并网逆变器、变压器和开关站等设备;测试设备包括功率分析仪、气象监控设备;数据分析系统是将功率分析仪采集的数据导出,并通过相应的计算、分析得出结果。整个平台的设计方案如图1所示。 2 效率对比分析

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