并网逆变器选型细则
并网逆变器是将太阳能直流电转换为可接入交流市电的设备，是太阳能光伏
发电站不可缺少的重要组成部分。以下对光伏电站设计过程中并网逆变器及其选型做比较详细的介绍和分析。
1 ?并网逆变器在光伏电站中的作用
光伏发电系统根据其应用模式一般可分为独立发电系统、并网发电系统以及
混合系统，而并网发电系统的基本特点就是太阳电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。
1.1并网光伏电站的基本结构
1.2并网逆变器功作用和功能
并网逆变器是电力、电子、自动控制、计算机及半导体等多种技术相互渗透与有机结合的综合体现，它是光伏并网发电系统中不可缺少的关键部分。并网逆变器的主要功能是：?最大功率跟踪
?DC-AC专换
?频率、相位追踪
?相关保护
2.并网逆变器分类
并网逆变器按其电路拓扑结构可以分为变压器型和无变压器型逆变器，其中
变压器型又分为高频变压器型和低频变压器型。变压器型和无变压器型逆变器的主要区别在于安全性和效率两个方面。以下对三种类型逆变器做简单介绍：
?高频变压器型
采用DC-AC-DC-AC勺电路结构，设计较为复杂，采用较多的功率开关器件，因此损耗较大。
?低频变压器型
采用DC-AC-AC勺电路结构，电路简单，采用普通工频变压器，具有较好的电气安全性，
但效率较低。
?无变压器型
采用DC-AC的电路结构，无电气隔离，电压范围较窄，但是损耗小、效率高
3.并网逆变器主要技术指标
a.使用环境条件
逆变器正常使用条件：包括工作温度、工作湿度以及逆变器的冷却方式等相关指标。
b.直流输入最大电流
c.直流输入最大电压
d.直流输入MPF电压范围
逆变器对太阳能电池部分进行最大功率追踪 (MPPT的电压范围，一般小于逆变器允许的最大直流输入电压，设计电池组件的输出电压应当在MPP电压范围之内。
e.直流输入最大功率
大于逆变器的额定输出功率，即通常所说的“逆变器功率”。为了充分利用逆变器的容量，设计接入并网逆变器的电池组件的标称功率可以等于直流侧输入最大功率。
f.最大输入路数
指逆变器直流侧可接入的直流回路数目。
g.额定输出电压
在规定的输入条件下，逆变器应输出的电压值。电压波动范围一般应：单相
220V± 5% 三相380 土5%
h.额定输出功率
在规定的输出频率和负载功率因数下，逆变器应输出的额定电流值。
i.额定输出频率
在并网系统中，额定输出频率要对应所并入的电网频率，而且当电网的频率和相位有微小波动时，逆变器输出的交流电应自动追踪电网的频率和相位。当检测到电网频率波动过大，逆变器将自动切离电网。我国的市电频率为50Hz,并网逆变器频率波动范围一般在土3%以内。
j.最大谐波含量
正弦波逆变器，在阻性负载下，输出电压的最大谐波含量应W 10%
k. 过载能力
在规定的条件下，在较短时间内，逆变器输出超过额定电流值的能力。 逆变 器的过载能力应在规定的负载功率因数下，满足一定的要求。
l. 效率
在额定输出电压、输出，电流和规定的负载功率因数下，逆变器输出有功功 率与输入有功功率（或直流功率）之比。
目前很多厂家的逆变器效率标示了“效率”和“欧洲效率”两种。 “效率” 一般指一天内某时刻逆变器的最大效率，而欧洲效率是根据一天内日照强度的变 化计算加权值，通过特定的公式计算一天内的“平均效率”，相对比较科学。很 多公司的无变压器型逆变器的“效率”值很高很高，其实理论上不太可能，可能 他们未考虑输出功率因素的影响，将无功功率也计算在内而得出的最大效率。
m. 负载功率因数
逆变器负载功率因数的允许变化范围，推荐值 0.7 —1.0。 n. 负载的非对称性
在10%勺非对称负载下，固定频率的三相逆变器输出电压的非对称性应w 10%
o. 防护等级
IP (INGRESS PROTECT )防护等级系统是由 IEC (INTERNATIONAL
1个数字表示灯具离尘、防止外物侵入的等级，第 2个数字表示灯具防湿气、防 水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。
p. 保护功能
逆变器应设置：短路保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护及缺相保
q. 干扰与抗干扰
逆变器应在规定的正常工作条件下， 能承受一般环境下的电磁干扰。逆变器 的抗干扰性能和电磁兼容性应符合有关标准的规定。
r. 噪声
不经常操作、监视和维护的逆变器，应小于 95db 。
ELECTROTECHNI
MMISSION 所 起草。 IP 防护等级是由两个数字所组成，第
经常操作、监视和维护的逆变器，应小于80db。
s. 显示
逆变器应设有交流输出电压、输出电流和输出频率等参数的数据显示，并有输入带电、通电和故障状态的信号显示。
t. 通信接口
主要用于系统运行监控，一般的逆变器通讯接口模式有RS-485 RS-232以
及GPRS
u. 机械参数
主要指逆变器的重量和尺寸。
4.并网逆变器选型分析
4.1光伏逆变应用场合
光伏发电站是通过具有各种技术结构的逆变器连接到电网上的。由于建筑的
多样性，势必导致太阳能电池板安装的多样性，为了使太阳能的转换效率最高同时又兼顾建筑的外形美观，这就要求我们的逆变器的多样化，来实现最佳方式的太阳能转换。现在世界上比较通行的太阳能逆变为：集中逆变、组串逆变和组件逆变，现将几种逆变器的特点和运用的场合加以分析。
(1)集中逆变
主要用在大型光伏发电站(大于i0Kv y的系统中，先是光伏组件连接成串，每串加上二极管，再是将这些组串并行连接，然后正负直接连接到同一台集中逆变器的直流输入侧。一般功率大的使用三相的IGBT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。
集中型逆变的最大特点是效率高，成本低，工作状态不稳定。不稳定原因主要是光伏组串与逆变器匹配不当，以及部分光伏组件的阴影会导致整个发电站的发电量下降。某一光伏单元组的工作状态不良会造成整个发电站的不良运行。
(2)组串逆变
a.普通组串逆变。组串逆变器已成为现在国际市场上最流行的逆变器，光伏组件连接成串，每个组串（1 —5KV y都连接到一台指定的逆变器上，每个组串并网逆变器都有独立的最大功率跟踪单元（MPPT。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，在组串间引入“主一从”的概念，使得在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“主一从”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。
总的来说组串逆变器的特点是减少了光伏组件之间的匹配错误、部分阴影带来的电量损失，以及组串连接二极管和大量直流电缆带来的电量损耗。不仅大大降低了系统的成本，也增加了发电量和系统的可靠性。
b.多组串逆变。多组串逆变技术在保留了组串逆变技术的优点上，通过一个共同的逆变桥将多个组串通过直流升压器连接起来，并实现最大功率跟踪，是有效且成本低的解决方案。
多组串技术可以有效连接安装不同朝向（南方、东方、西方）的组件，也可以根据不同的发电时间实现最优化的转换效率。多组串逆变适用于安装在3至
10KW的中等规模电站系统中。
（3）组件逆变器
每个组件都连接一台逆变器。
组件逆变器的转换效率比组串低。使用组件逆变器的系统中，每个组件都必须连接到230V电网上，因此会造成交流侧的电网连接比较复杂，这种技术一般只应用在50至400W的光伏发电站中。
4.2逆变器选型设计的基本方法
（1）逆变器类型选择
并网逆变器主要分高频变压器型、低频变压器型和无变压器型三大类。根据所设计电站以及业主的具体要求，主要从安全性和效率两个层面来考虑变压器类型。以下是它们之间的对照表：
研旭光伏并网逆变器 YXSG-2.5KSL , YXSG-3KSL , YXSG-5KSL 安装使用手册 目录 1、安全说 明 (3) 2、产品描 述 (5) 2.1光伏并网系 统 .................................................................................................................... 6 2.2电路结构 ............................................................................................................................ 7 2.3特点 . .. (7)
2.4逆变器外观描 述 (8) 3、安 装 .......................................................................................................................................... 10 3.1 安装须 知 ......................................................................................................................... 10 3.2 安装流程说明 .. (11) 3.3安装准备 .......................................................................................................................... 12 3.4 选择合适的安装场 地 ..................................................................................................... 12 3.5 安装逆变 器 (14) 3.6 电气连 接 (14) 4、 LCD 操作说 明 . ......................................................................................................................... 21 4.1 按键功能说明 .. (21) 4.2 界面介 绍 (22) 5、故障排 除 (27) 5.1 初始化失败 ..................................................................................................................... 27 5.2 LCD 显示故 障 (27)
并网逆变器选型细则 并网逆变器就是将太阳能直流电转换为可接入交流市电得设备,就是太阳能光伏发电站不可缺少得重要组成部分。以下对光伏电站设计过程中并网逆变器及其选型做比较详细得介绍与分析。 1. 并网逆变器在光伏电站中得作用 光伏发电系统根据其应用模式一般可分为独立发电系统、并网发电系统以及混合系统,而并网发电系统得基本特点就就是太阳电池组件产生得直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求得交流电之后直接接入公共电网。 1、1 并网光伏电站得基本结构 1、2 并网逆变器功作用与功能 并网逆变器就是电力、电子、自动控制、计算机及半导体等多种技术相互渗透与有机结合得综合体现,它就是光伏并网发电系统中不可缺少得关键部分。并网逆变器得主要功能就是: ◆最大功率跟踪 ◆DCAC转换 ◆频率、相位追踪 ◆相关保护 2. 并网逆变器分类 并网逆变器按其电路拓扑结构可以分为变压器型与无变压器型逆变器,其中变压器型又分为高频变压器型与低频变压器型。变压器型与无变压器型逆变器得主要区别在于安全性与效率两个方面。以下对三种类型逆变器做简单介绍: ◆高频变压器型 采用DCACDCAC得电路结构,设计较为复杂,采用较多得功率开关器件,因此损耗较大。 ◆低频变压器型 采用DCACAC得电路结构,电路简单,采用普通工频变压器,具有较好得电气安全性,但效率较低。 ◆无变压器型 采用DCAC得电路结构,无电气隔离,电压范围较窄,但就是损耗小、效率高。
3. 并网逆变器主要技术指标 a、使用环境条件 逆变器正常使用条件:包括工作温度、工作湿度以及逆变器得冷却方式等相关指标。 b、直流输入最大电流 c、直流输入最大电压 d、直流输入MPP电压范围 逆变器对太阳能电池部分进行最大功率追踪(MPPT)得电压范围,一般小于逆变器允许得最大直流输入电压,设计电池组件得输出电压应当在MPP电压范围之内。 e、直流输入最大功率 大于逆变器得额定输出功率,即通常所说得“逆变器功率”。为了充分利用逆变器得容量,设计接入并网逆变器得电池组件得标称功率可以等于直流侧输入最大功率。 f、最大输入路数 指逆变器直流侧可接入得直流回路数目。 g、额定输出电压 在规定得输入条件下,逆变器应输出得电压值。电压波动范围一般应:单相220V±5%,三相380±5%。 h、额定输出功率 在规定得输出频率与负载功率因数下,逆变器应输出得额定电流值。 i、额定输出频率 在并网系统中,额定输出频率要对应所并入得电网频率,而且当电网得频率与相位有微小波动时,逆变器输出得交流电应自动追踪电网得频率与相位。当检测到电网频率波动过大,逆变器将自动切离电网。我国得市电频率为50Hz,并网逆变器频率波动范围一般在±3%以内。 j、最大谐波含量 正弦波逆变器,在阻性负载下,输出电压得最大谐波含量应≤10%。 k、过载能力 在规定得条件下,在较短时间内,逆变器输出超过额定电流值得能力。逆变器
光伏并网逆变器控制方法研究 【摘要】本文以3KW的家用型光伏并网发电系统为例，对光伏并网发电系统的核心——并网逆变器，进行控制策略的研究。在MATLAB/SIMULIINK环境下建立光伏并网发电系统的数学模型，并选用电流滞环比较控制、无差拍控制、数字PID控制进行仿真研究。仿真结果表明，三种控制策略都能得到符合并网要求的输出电流，其中无差拍控制得到的电流波形最佳。 【关键词】光伏并网，最大功率点跟踪，逆变控制，MA TLAB 1绪论 自世界上第一座光伏电站建立以来的40多年间，光伏发电产业的发展非常迅速。截至2014年，全球的光伏装机总容量超过了160GW，我国的光伏装机总量也达到了28GW。不过，在我国光伏产业发展迅速的背后，隐藏着光伏并网率低的问题。针对这一问题，本文以3KW光伏并网发电系统为例，对并网逆变器的控制方法进行研究。同时，对传统的逆变控制方法进行改进，以获得更好的逆变效果。 2光伏并网发电系统的组成 如图2.1所示，本文采用的是双级式的单相光伏并网发电系统。整个系统由光伏电池、DC/DC变换环节、DC/AC逆变环节和滤波器组成。光伏电池输出的电能进入DC/DC变换环节进行升压，同时实现最大功率点跟踪；稳定的直流电压由DC/AC逆变成交流电流，经过LC滤波器后并入电网。 Grid 图2.1 双级式单相光伏并网发电系统 3MPPT算法 最大功率点跟踪（MPPT）是指在温度、光照发生变化时，系统仍能使光伏电池的保持最大功率输出。目前，常用的MPPT控制算法有恒定电压法、电导增量法、扰动观察法[1-2]和模糊控制[3]等。 本文采用的MPPT算法是一种改进的电导增量法，电导增量法的控制原理是：通过比较光伏阵列的瞬时导抗与导抗变化量的方法来实现对最大功率的跟踪；理论依据是光伏电池 dP dU=，的P-V特性曲线是一条单峰的曲线，在最大功率点处功率对电压导数为0，即/0 dP dU的符号来确定增大或减小电压。这种判断方法需要多判断一次dU的符通过判断/ ?作为判断式，避免了分母为0的情况，号，增加了工作量。针对此问题，本文以dP dU 简化了控制过程，使算法更为简单。算法的仿真模型如图3.1所示。
Inverter / Array sizing The inverter power sizing is a delicate and debated problem. Many inverter providers recommend (or require) a PNom array limit or a fixed Pnom (inverter/array) ratio, usually of the order of 1.0 to 1.1. PVsyst provides a much more refined and reliable procedure. Preliminary observations about Pnom sizing 1. -The Pnom of the inverter is defined as the output AC power. The corresponding input power is Pnom DC = Pnom AC / Efficiency, i.e. about 3 to 6% over. For example a 10 kW inverter will need PNomDC=10.5 kW input for operating at 10 kWac. 2. -The Pnom of the array is defined for the STC. But in real conditions, this value is very rarely or never attained. The power under 1000 W/m2 and 25°C is equivalent to that produced under 1120 W/m2 and 55°C with μPmpp = -0.4%/°C. Such an irradiance is only reached episodically in most sites. 3. -The power distribution is dependent on the plane orientation: a fa?ade will never receive more than 700 -800 W/m2, depending on the latitude. 4. -The maximum powers are not very dependent on the latitude: by clear day and perpendicular to the sun rays, the irradiance is quite comparable, only dependent on the air mass. But it significantly depends on the altitude. 5. -Many inverters accept a part of overload specified by a Pmax parameter, during short times (dependent on the temperature of the device). This is not taken into account in the simulation, and may still reduce the calculated overload loss, 6. -When over-sized, the inverter will operate more often in its low power range, where the efficiency is decreasing. Sizing principle In PVsyst, the inverter sizing is based on an acceptable overload loss during operation, and therefore involves estimations or simulations in the real conditions of the system (meteo, orientation, losses). Taking the following into account: A. -Overload behaviour: With all modern inverters, when the Pmpp of the array overcomes its Pnom DC limit, the inverter will stay at its safe nominal power by displacing the operating point in the I/V curve of the PV array (towards higher voltages). Therefore it will not undertake any overpower; simply the potential power of the array is not produced. There is no power to dissipate, no overheating and therefore no supplementary ageing. B. -Loss evaluation: In this mode the only energy loss is the difference between the Pmpp "potential" power and the Pnom DC limit effectively drawn. We can see on the power distribution diagrams, that even when the inverter's power is a little bit under the maximum powers attained by the array in real operation, this results in very little power losses (violet steps by respect to the green ones, quasi- invisibles). The simulation - and the analysis of the overload loss - is therefore a very good mean for assessing the size of an inverter. This is shown on the power histogram in the "System" definitions, button "Show sizing".
逆变器主要技术指标有:额定容量;输出功率因数;额定输入电压、电流 电压调整率;负载调整率;谐波因数;总谐波畸变率;畸变因数;峰值子数等 通过对逆变器产品的考察,现对250kW、500kW逆变器产品及1000kW逆变器做技术参数比较: 本工程装机容量，10MWp，若选用单台容量大的逆变器，逆变器发生故障时，发电系统损失发电量较大；选用单台容量小的逆变设备，则设备数量较多，会增加投资后期的维护工作量；在投资相同的条件下，应尽量选用容量大的逆变设备，可在一定程度上降低投资，并提高系统可靠性，因此，从工程运行及维护考虑,本工程拟采用高效率、大功率逆变器，选用容量为 500kW，逆变器参数暂按如下参数进行设计
集中型逆变器 主要特点是单机功率大、最大功率跟踪（MPPT）数量少、每瓦成本低。目前国内的主流机型以 500kW、630kW 为主，欧洲及北美等地区主流机型单机功率 800kW 甚至更高，功率等级和集成度还在不断提高，德国 SMA 公司今年推出了单机功率 2.5MW 的逆变器。按照逆变器主电路结构，集中型逆变器又可以分为以下 2 种类型 集中型逆变器是目前大部分中大型光伏电站的首选，在全球 5MW 以上的光伏电站中，其选用比例超过 98% 通过对比集中型和组串型主流机型方案在 100MW 电站的运维数据（见表 5），发电量损失二者相当；由于组串型设备是整机维护，而集中型设备是器件维护，设备维护成本上，集中型优势非常明显。同时，在占地几千亩的百 MW 级大规模电站中，对完全分散布置的组串逆变器进行更换，维护人员花在路途上的时间将远高于进行设备更换的时间，这也是组串型的大型电站应用不利因素之一
平价上网光伏电站逆变器选型研究陈小康 摘要：光伏电站近年来发展迅猛，平价上网成为光伏电站发展方向。优化光伏 电站逆变器设备选型，提高逆变器输入输出电压，可以显著降低光伏电站造价， 为平价上网创造条件。 关键词：光伏电站；平价上网；逆变器选型优化 1、概述 随着光伏产业技术进步和产业升级加快，光伏电站建设成本显著降低，光伏 电站已基本具备无补贴平价上网的条件。为加快实现光伏电站平价上网，在光伏 电站设计中优化逆变器选型，降低建设成本是非常必要的。 2、光伏电站建设成本分析 光伏电站建设成本一般由设备购置及安装费用、建筑工程费用、其他费用等 四部分构成，其中设备及安装工程费在项目建设成本中比例最高，接近70%，特 别是逆变器设备在光伏电站设备投资中占比较大。 3、光伏电站逆变器选型优化 3.1 光伏电站逆变器选型常用方案 逆变器作为光伏发电系统中将直流电转换为交流电的关键设备之一，其选型 对于发电系统的转换效率和可靠性具有重要作用。 逆变器的选型主要考虑以下技术指标：MPPT数量；转换效率；直流输入电 压范围；最大功率点跟踪；输出电流谐波含量、功率因数；低电压耐受能力；可 靠性和可恢复性；保护功能等。 现阶段光伏电站逆变器配置方案主要有两种：组串式逆变器方案、集中式逆 变器方案。 1）组串式逆变器 组串式逆变器基于模块化概念设计，将单路光伏组串连接至逆变器直流输入端，将直流电转换为交流电输出。一般直流输入电压800~1000V，交流输出电压550~690V。 组串式逆变器常见的输出功率为50kW~100kW，一般具有3～6路MPPT，逆 变器转换效率通常＞99%，中国效率＞98.3%。具有高效发电、安全可靠等特点。 2）集中式逆变器 集中式逆变器是多路光伏组串经过汇流后连接到逆变器直流输入端，集中完 成将直流电转换为交流电输出。一般直流输入电压800~1000V，交流输出电压 550~690V。 集中式逆变器通常见的输出功率为500kW~1250kW，一般具有1～2路MPPT，转换效率通常＞99%，中国效率＞98.2%。具有控制方便、交流侧安全稳定性高、 可靠性高等特点。 3.2 逆变器设备优化方案 逆变器设备作为光伏电站主要设备，对于光伏电站的造价影响有两方面： 1）逆变器的直流输入电压，交流输出电压决定了光伏系统的主要设备、电缆 的选型。更高电压的光伏系统可以降低电缆截面、减少电缆长度、提高组件的组 串长度，减少建设成本。 2）逆变器的直流输入电压，交流输出电压决定了逆变器设备单台容量的大小，逆变器的单台容量越大，设备的单瓦造价越低；同时系统效率更高，可以显著提 高光伏电站发电量。
光伏并网逆变器的研究 【中文摘要】针对全球范围内能源紧张的局面,开发利用太阳能越来越受到重视。太阳能光伏并网发电是太阳能利用的主要形式,具有广阔的发展远景。本文就是在此背景下,对太阳能并网发电系统的核心器件并网逆变器进行重点研究。为此,论文主要对逆变器的电路拓扑结构、最大功率点跟踪、并网控制方案以及在并网过程中的反孤岛技术进行了分析研究。首先,简述了国内外光伏发电的现状和发展趋势,根据单相光伏并网发电系统的特点,本文选择了合适的主电路拓扑结构,该结构没有变压器,具有体积小、本钱低、控制方案易实现等优点。其次,通过比较分析目前太阳能电池进行最大功率跟踪的各种传统方法,运用了一种基于改进型Fibonacci线性搜索的最大功率跟踪算法。理论上证实了通过调节DC/DC升压电路的占空比可以改变太阳能电池的输出功率,以使太阳能电池工作于最大输出功率点上。本文阐述了添加反孤岛效应保护的必要性,通过对反孤岛效应的主动和被动检测方法的对比,最后采用了周期性扰动AFDPF检测方法并对其进行仿真验证。最后,本文对光伏并网逆变器的控制方案进行了分析,采用了基于SPWM的电流输出控制算法,该方法具有开关频率固定、物理意义清楚、实现方便等优点,通过MATLAB进行了仿真,结果表明了该方案的有效性和可行性。'); 【Abstract】 For the strenuous energy sources currently in the global scope,exploiting and utilizing the solar energy is paid more attention by many people than before. Photovoltaic(PV) generation,one important method of using solar energy,is very promising.Under this background,the dissertation deeply researches the PV grid-connected inverter,which is the hard core of the system.The *** analyzed the topology of the inverter,maximum power point tracing(MPPT),the control method of the inverter and the technology of grid-connected such as anti-island.Firstly,it briefly introduces the present situation and the development prospects of Photovoltaic generating at home and abroad.Based on the character of single-phase PV grid-connected system,the *** expatiated a suitable topological construction,which doesn\'t use the transformer with features which the small size, low cost and easy control strategy and so on.Secondly,by comparing many different traditional methods,this *** finds a new way to use a new Fibonacci search algorithm to realize the maximum power point tracking(MPPT).In this thesis,it is demonstrated theoretically that the maximum power-output can be matched by adjusting the duty ratio of the DC/DC circuit.This *** presents the needed of anti-islanding effect,analyses the active and passive detecting methods separately,then verifies the validity of the active frequency drift with periodical disturbance and positive feedback method.Finally,several popular control methods of inverter are simply analyzed.Based on SPWM,the scheme of current control have
光伏电站组件容量配比优化方案 近年来，不同地区的光伏电站采用光伏组件容量与逆变器容量配比值大于1的设计的思路，以达到提高逆变器的运行效率、电站收益的目的。本文将基于某地的实测辐射值进行分析，并计算不同配比值情况下的电站新增发电量与新增投资的关系，以确定合理的配比值。 一、某地实测辐射数据分析 本文采用某地某全年的实测辐射数据。选取其中的水平面总辐射、温度数据进行计算分析。实测数据采样时间为1min，共计525600组，数据完备率96.32%。完成缺失数据插补后，该地全年水平面总辐射量为6262.5MJ/m2。 根据上述数据得出如下：逐月、年代表日逐时、月代表日逐时的辐射量（值）分布图。（其中：数据已调整为真太阳时）：
图1该地区逐月总辐射量直方图 图2该地区年代表日总辐射值分布图 图3该地区逐月代表日总辐射值分布图根据上图可得出如下结论：
（1）该地月总辐射量最大值发生在春、夏换季的5月；且全年逐月总辐射量较平均，有利于光伏电站平稳出力； （2）该地年代表日总辐射极大值差异较小，4个年代表日差异主要是日照时长及当日天气情况而引起的日总辐射量的差异。 （3）该地5月至8月的正午（真太阳时）存在总辐射值超过1000W/m2的情况发生，根据对数据的分析。超过总辐射值超过1200W/m2在6月时有发生。 （4）该地10月至次年4月的空气质量好，透明度高，日总辐射值变化较平稳。 二、不同容量配置比值的计算 本文将采用基于实测的辐射数据完成光伏电站全年逐时（分钟）的发电功率计算。计算时根据如下步骤分别进行计算： （1）光伏组件容量与逆变器容量配比值选择1、1.05、1.1、1.15、1.20分别计算全年逐时发电功率。 （2）考虑各光伏电站实际效率存在差异，光伏组件至逆变器直流母线的效率分别取80%、85%对步骤（1）的各计算结果进行折算。 （3）考虑到逆变器具备的短时超发能力，分别计算超过逆变器标称功率100%、105%、110%的能量损失。 （4）根据步骤（1）~（3）的计算结果，综合计算因光伏组件超配增发的功率与不同效率值、逆变器不同超发能力情况下而限电的最终增发的功率比值。 （5）光伏电站综合单位投资分别取7.5元/W（其中组件价格取3.5元/W）、8元/W（其中组件价格取4元/W）进行光伏电站新增投资比例的计算； （6）综合步骤（4）、（5）的计算结论，计算△发电量与△投资的比值，其结果如下：
。 集中式逆变器和组串式逆变器选型的比较 国家电网对分布式光伏电站要求如下：单个并网点小于6MW，年自发自用电量大于50%；8KW 以下可接入220V；8KW-400KW可接入380V；400KW-6MW可接入10KV。根据逆变器的特点，光伏 电站逆变器选型方法：220V项目选用单相组串式逆变器，8KW-30KW选用三相组串式逆变器，50KW 以上的项目，可以根据实际情况选用组串式逆变器和集中式逆变器。对于MW级别的电站亦可选择380V或10KV方式并网。 逆变器方案对比： 集中式逆变器：设备功率在50KW到630KW之间，功率器件采用大电流IGBT，系统拓扑结 构采用DC-AC一级电力电子器件变换全桥逆变，工频隔离变压器的方式，防护等级一般为IP20。体积较大，室内立式安装。 组串式逆变器：功率小于30KW，功率开关管采用小电流的MOSFET，拓扑结构采用 DC-DC-BOOST升压和DC-AC全桥逆变两级电力电子器件变换，防护等级一般为IP65。体积较小，可室外臂挂式安装。 系统主要器件对比： 集中式逆变器：光伏组件，直流电缆，汇流箱，直流电缆，直流汇流配电，直流电缆，逆变器，隔离变压器，交流配电，电网。 组串式逆变器：组件，直流电缆，逆变器，交流配电，电网。 主要优缺点和适应场合： 1、集中式逆变器一般用于日照均匀的大型厂房，荒漠电站，地面电站等大型发电系统中，系统总功率大，一般是兆瓦级以上。 主要优势有： （1）逆变器数量少，便于管理； （2）逆变器元器件数量少，可靠性高； （3）谐波含量少，直流分量少电能质量高； （4）逆变器集成度高，功率密度大，成本低； （5）逆变器各种保护功能齐全，电站安全性高； （6）有功率因素调节功能和低电压穿越功能，电网调节性好。 主要缺点有： （1）直流汇流箱故障率较高，影响整个系统。 （2）集中式逆变器MPPT电压范围窄，一般为450-820V，组件配置不灵活。在阴雨天，雾气多 的部区，发电时间短。 （3）逆变器机房安装部署困难、需要专用的机房和设备。 （4）逆变器自身耗电以及机房通风散热耗电，系统维护相对复杂。 （5）集中式并网逆变系统中，组件方阵经过两次汇流到达逆变器，逆变器最大功率跟踪功能（MPPT）不能监控到每一路组件的运行情况，因此不可能使每一路组件都处于最佳工作点，当有一块组件发生故障或者被阴影遮挡，会影响整个系统的发电效率。 （6）集中式并网逆变系统中无冗余能力，如有发生故障停机，整个系统将停止发电。
光伏逆变器的原理和选型技巧 一、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。 二、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IGBT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
单相光伏并网逆变器的研究
轮机工程学院
摘要 能源危机和环境问题的不断加剧，推动了清洁能源的发展进程。太阳能作为一种清洁无污染且可大规模开发利用的可再生能源，具有广阔应用前景。并且伴随“智能电网”理论的兴起，分布式电力系统正日益受到关注，光伏逆变系统作为分布式电力系统的一种重要形式，使得对该领域的研究具有重要的理论与现实意义。 论文在分析光伏逆变系统发展现状与研究热点的基础上，探讨了光伏逆变系统的主要关键技术，对直接影响光伏逆变系统的工作效率以及工作状态的最大功率点跟踪控制、光伏逆变器控制等技术进行了详细研究。 为研究光伏逆变系统，本文建立了一套完整的光伏逆变系统模型，主要包括光伏电池模块，前级DCDC变换器，后级DCAC逆变器，以及相应的控制模块。为了提高系统模型的准确性及稳定性，论文设计了一种输出电压随温度光照改变的光伏电池模型，提出了一种基于Boost 升压变换器的最大功率点跟踪（MPPT）控制策略，并且将正弦脉冲宽度调制技术（SPWM）应用于逆变器控制。最后在MatlabSimulink软件环境下搭建了光伏逆变系统的整体模型，完成系统性的实验验证。 经过仿真实验验证，所提出的光伏逆变系统设计方案正确可行，且输出达到了设计要求，为进一步实现并网功能提供了条件，具有较高的实用参考价值。 关键词：光伏电池；最大功率点跟踪；光伏逆变系统；正弦脉冲调制技术
ABSTRACT With intensify of the energy crisis and environmental problems, the development of clean energy . The solar energy because of its friendly-environmental advantage and renewable property. With the proposition of the Smart Grid, Distributed Power System . As an important form of Distributed Power System, photovoltaic inverter system is the key of the research in this field. This paper discusses the key techniques of photovoltaic inverter system on the basis of analysis of development and research techniques such as maximum power point tracking (MPPT) which work efficiency and work condition and technology of PV inverter. In order to research PV inverter system, this paper builds an integral model, including PV battery model and DCDC converter and DCAC single phase inverter as well as corresponding control models. In order to improve the validity and the stability of the system, the paper
逆变电源 AND48系列通信逆变电源 【产品简介】 西安杰瑞达仪器有限公司是拥有国际权威机构认可的ISO9001国际质量标准管理体系的制造商。专业生产电源设备。逆变电源设备是一种将直流的电能转化为不间断的、净化的交流电能的变换装置，给计算机和其他电气设备提供可使用的连续交流电源，防备市电的不稳定及断电。亦能防止公用通信的各种畸变，如供电电压下降、浪涌电压、尖峰电压及广播频率干扰。 【产品特点】 ★完全隔离型逆变技术，输出无噪音纯净正弦交流电压； ★逆变单元采用微处理器控制,SPWM正弦脉宽调制技术，波形纯净； ★独有的动态电流环控制技术确保逆变器可靠运行； ★过负载能力强，能承受计算机负载开机浪涌冲击； ★大功率静态旁路开关，过载时可由旁路供电,切换时间短； ★具有输入过、欠压，输出过、欠压，过温、短路等保护功能； ★逆变器前面板有LED显示方式，状态一目了然； ★多种防雷保护方案可选择； 【工作原理】 通信专用型逆变系统工作方框图：如图1所示 图1通信专用逆变系统架构方块图
A．逆变系统工作于旁路状态时各部份电路工作原理：市电进入经EMI滤波器滤除市电端送来的杂讯干扰后，由静态开关送出后经输出EMI滤波器滤除干扰后送到用户负载端，为用户负载提供电能。机器此时的输出只是经过滤波后而无稳压、稳频处理过程的普通市电。 图2逆变系统工作于旁路状态时各部份电路之运作方法 B．逆变系统工作于直流正常供电状态时各部份电路工作原理，当市电故障时，直流电压被送到逆变器输入端，在主控制电路驱动下，逆变器将直流电变成电压、频率稳定、无干扰的纯正正弦波输出到静态开关，由静态开关将此优质电源送到输出EMI滤波器后，由EMI 滤波器滤除干扰后送到用户负载端，为用户提供高品质的电源。 图3逆变系统工作于电池正常供电状态时各部份电路之运作方法 【主要技术指标】 型号（AND48-）1005101010201030105010801100额定容量500V 1KVA2KVA3KVA5KVA8KVA10KVA A 运行方式纯逆变
`光伏逆变器的简单选型 一、光伏逆变器工作原理 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。 逆变器简单原理图 二、光伏逆变器的主要技术指标 1、输出电压的稳定度 在光伏系统中，太阳电池发出的电能先由蓄电池储存起来，然后经过逆变器逆变成220V 或380V的交流电。但是蓄电池受自身充放电的影响，其输出电压的变化范围较大，如标称12V的蓄电池，其电压值可在10．8～14．4V之间变动(超出这个范围可能对蓄电池造成损坏)。对于一个合格的逆变器，输入端电压在这个范围内变化时，其稳态输出电压的变化量应不超过额定值的±5％，同时当负载发生突变时，其输出电压偏差不应超过额定值的±10％。 2、输出电压的波形失真度 对正弦波逆变器，应规定允许的最大波形失真度(或谐波含量)。通常以输出电压的总波形失真度表示，其值应不超过5％(单相输出允许l0％)。由于逆变器输出的高次谐波电流会在感性负载上产生涡流等附加损耗，如果逆变器波形失真度过大，会导致负载部件严重发热，不利于电气设备的安全，并且严重影响系统的运行效率。 3、额定输出频率 对于包含电机之类的负载，如洗衣机、电冰箱等，由于其电机最佳频率工作点为50Hz，频率过高或者过低都会造成设备发热，降低系统运行效率和使用寿命，所以逆变器的输出频率应是一个相对稳定的值，通常为工频50Hz，正常工作条件下其偏差应在±l％以内。 4、负载功率因数 表征逆变器带感性负载或容性负载的能力。正弦波逆变器的负载功率因数为0．7～0．9，额定值为0．9。在负载功率一定的情况下，如果逆变器的功率因数较低，则所需逆变器的
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