光伏逆变器厂商产品分析
能源是人类文明和社会经济发展的基本动力，能源危机和环境污染问题日益严峻，世界各国都把开发、利用可持续的清洁能源作为未来的能源发展战略，其中太阳能以清洁无污染、没有地域界线、取之不尽用之不竭等独特优点而成为人们关注的热点之一。光伏并网发电是目前太阳能发电主要的应用方式之一。并网逆变器是太阳能光伏并网发电系统中的核心部件，太阳能能量通过光伏组件转化为直流电力，再通过并网型逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流馈入电网，使绿色、清洁的太阳能高效的为人类服务。
2国内外光伏并网逆变器产品现状
光伏并网逆变器国外主要生产厂家包括SMA、Fronius、Kaco、Shap等。SMA是全球最早也是最大的光伏逆变器生产企业，以SMA为代表的国外光伏逆变器厂商起步早、技术成熟，引领者全球光伏产业的技术创新和发展，目前生产的产品品种
多、系列全，稳定性、可靠性及变换效率均比较高；国外产品的另一个特点是智能化程度高，其根据光伏系统的实际应用，开发出智能化程度高的光伏逆变器产品，并配合监控系统、配电保护系统，构成一个功能完善的光伏发电系统。
国内生产逆变器的厂商众多，但专门从事光伏发电系统逆变器的生产厂商并不多，不少厂商以原来的车载逆变器、通讯逆变器、电力逆变器、UPS等电源技术为基础，开始从事光伏逆变器的生产和研发，由于不少国内企业在逆变器行业拥有多年经验，已经具备一定的规模和竞争力。国内生产光伏逆变器的厂商主要包括：合肥阳光、北京科诺伟业、北京索英、南京冠亚、志诚冠军、上海英伟力新能源等。表1列举了国内光伏并网逆变器的几个主要生产厂家及其主要的产品类型。
光伏并网发电项目是光伏逆变器的主要应用领域，目前光伏发电项目大多处于示范期，且多集中在北京、深圳、上海等经济发达城市，随着技术的成熟和国家政策的扶持，预计未来将向中西部光照资源丰富地区发展。
北极星太阳能网讯:3国内光伏并网逆变器主要产品分析
光伏并网逆变器主要分为集中式和分布式两大类。国内集中式并网逆
变器以合肥阳光电源为代表，科诺伟业、索英电气、冠亚、志成冠军等也是集中式并网逆变器的生产厂商，但从规模、品种系列等方面均不及合肥阳光电源；上海英伟力科技采取了与传统集中式并网逆变器完全不同的发展思路，是国内首家研制分布式光伏并网微型逆变器的公司。下面分别以阳光电源和英伟力新能源为代表，对两类并网逆变器产品进行分析。
阳光电源的光伏并网逆变器分为组串型和电站型，均属于集中式并网逆变器，集中式并网逆变器将多个光伏组件串并联组合形成足够高的电压或功率，在经逆变器统一并网。组串型光伏并网逆变器适用于中小型光伏发电系统，电站型光伏并网逆变器适用于大中型光伏发电系统，其产品主要性能特点如下：
1)功率等级：组串型1.5kW~10kW，电站型30kW~1MW；
2)输入电压等级：组串型150V以上，电站型450V以上；
3)输出电压：220VAC、380VAC；
4)最大变换效率：94.5%~95%；
5)最大功率点跟踪（MPPT）效率：99.9%；
6)通讯及保护功能：完善；
英伟力新能源科技（上海）有限公司创立于2008年，是国内第一家，也是目前唯一一家自主开发出光伏并网微逆变器的公司。微逆变器技术通过为每块光伏组件单独匹配一个具有
独立的直/交流转化功能和MPPT功能的逆变器，能够实现单块光伏组件发电效率的最大化。
英伟力微逆变器产品主要性能特点如下：
1)功率等级：与单块光伏组件匹配，180W~300W；
2)输入电压等级：与单块光伏组件匹配，20V~40V；
3)输出电压：220VAC；
4)最大变换效率：95%；
5)最大功率点跟踪（MPPT）效率：99.9%；
6)通讯及保护功能：完善；
北极星太阳能网讯:集中式光伏并网逆变器起步早、产品系列齐全，是目前光伏逆变器市场的主流产品，占据着主导地位，但随着技术日趋成熟和商业化应用的不断发展，集中式光伏并网发电系统的存在的问题也逐渐引起了关注：（1）可靠性：集中式光伏并网发电系统中，逆变器是整个系统中的关键环节也是薄弱环节，单台逆变器的实效会导致整个系统的崩溃；（2）MPPT跟踪效率：虽然大多数集中光伏逆变器生产厂商宣称跟踪效率可以达到99.9%，事实上，由于其MPPT跟踪针对的是整个光伏阵列，无法兼顾到每块光伏组件，由于模块匹配、局部遮挡等因素引起的功率损失是十分可观的；（3）系统可扩展性：集中式系统的特点决定了其系统可扩展性较差。
分布式微逆变器技术是为集中式光伏并网逆变器存在的诸多问题而提出并发展起来的，其起步晚、产品系列尚不齐全，目前仍处于起步阶段，但从目前的产品技术性能来看，微逆变器丝毫不逊色于传统集中式逆变器产品，甚至优于集中式逆变器产品。微逆变器通过直接与单块光伏组件直接相连，可以实现单块光伏组件真正的MPPT，使光伏组件的发电效率最大化，其安装、扩展灵活，即插即用，可以实现模块化生产，微逆变器生产厂商可以与光伏组件生产厂家联合，为光
伏组件量身定制逆变器，从而加快其商业化和市场化进程。
4结论
1）随着太阳能光伏发电技术的发展，光伏逆变器技术日趋成熟，产品系列日趋完善，能够适应不同功率等级的应用需求；
2）传统集中式并网逆变器起步早、发展较成熟，目前获得了一定的推广和应用，在市场上占据主导地位；
3）分布式微逆变器技术起步较晚，但发展迅速，主要产品技术指标已经能够与集中式并网逆变器相媲美，甚至优于集中式逆变器；
4）分布式微逆变器技术应用前景十分广阔，特别适合城市、光伏建筑等应用领域，微逆变器技术与光伏组件生产厂家强强联合，将大大加快微逆变器技术的进一步发展，增加其市
场占有率。
太阳能电池的原理及制作
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。也是清洁能源，不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中；大阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。
制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应，根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：1、硅太阳能电池；2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；3、功能高分子材料制备的大阳能电池；
4、纳米晶太阳能电池等。
一、硅太阳能电池
1．硅太阳能电池工作原理与结构
太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体主要结构如下：
图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。
当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存在着一个空穴，它的形成可以参照下图：
图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子，因为硼原子周围只有3个电子，所以就会产生入图所示的蓝色的空穴，这个空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P（positive）型半导体。
同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成N（negative）型半导体。黄色的为磷原子核，红色的为多余的电子。如下图。
N型半导体中含有较多的空穴，而P型半导体中含有较多的电子，这样，当P型和N型半导体结合在一起时，就会在接触面形成电势差，这就是PN结。
当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层)，界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴，N型半导体多自由电子，出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，一旦扩散就形成了一个由N指向P 的“内电场”，从而阻止扩散进行。达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，这就是PN结。
当晶片受光后，PN结中，N型半导体的空穴往P型区移动，而P型区中的电子往N型区移动，从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差，这就形成了电源。(如下图所示）
由于半导体不是电的良导体，电子在通过p－n结后如果在半导体中流动，电阻非常大，损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属，阳光就不能通过，电流就不能产生，因此一般用金属网格覆盖p－n结（如图梳状电极），以增加入射光的面积。
另外硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。为此，科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜（如图），将反射损失减小到5％甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限，于是人们又将很多电池（通常是36个）并联或串联起来使用，形成太阳能光电板。
2．硅太阳能电池的生产流程
通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350～450μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。
上述方法实际消耗的硅材料更多。为了节省材料，目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法，包括低压化学气相沉积（LPCVD）和等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺。此外，液相外延法（LPPE）和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。
化学气相沉积主要是以SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiH4,为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上，衬底材料一般选用Si、SiO2、Si3N4等。但研究发现，在非硅衬底上很难形成较大的晶粒，并且容易在晶粒间形成空隙。解决这一问题办法是先用 LPCVD在衬底上沉积一层较薄的非晶硅层，再将这层非晶硅层退火，得到较大的晶粒，然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜，因此，再结晶技术无疑是很重要的一个环节，目前采用的技术主要
有固相结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外，另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术，这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。
三、纳米晶化学太阳能电池
在太阳能电池中硅系太阳能电池无疑是发展最成熟的，但由于成本居高不下，远不能满足大规模推广应用的要求。为此，人们一直不断在工艺、新材料、电池薄膜化等方面进行探索，而这当中新近发展的纳米TiO2晶体化学能太阳能电池受到国内外科学家的重视。
以染料敏化纳米晶体太阳能电池（DSSCs）为例，这种电池主要包括镀有透明导电膜的玻璃基底，染料敏化的半导体材料、对电极以及电解质等几部分。
阳极：染料敏化半导体薄膜（TiO2膜）
阴极：镀铂的导电玻璃
电解质：I3-/I-
如图所示，白色小球表示TiO2，
红色小球表示染料分子。染料分子吸收太
阳光能跃迁到激发态，激发态不稳定，电子快速注入到紧邻的TiO2导带，染料中失去的电子则很快从电解质中得到补偿，进入TiO2导带中的电于最终进入导电膜,然后通过外回路产生光电流。
纳米晶TiO2太阳能电池的优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10％以上，制作成本仅为硅太阳电池的1/5～1/10．寿命能达到20年以上。但由于此类电池的研究和开发刚刚起步，估计不久的将来会逐步走上市场。
四、染料敏化TiO2太阳能电池的手工制作
1.制作二氧化钛膜
(1)先把二氧化钛粉末放入研钵中与粘合剂进行研磨
(2)接着用玻璃棒缓慢地在导电玻璃上进行涂膜
(3)把二氧化钛膜放入酒精灯下烧结10～15分钟，然后冷却
2.利用天然染料为二氧化钛着色
如图所示，把新鲜的或冰冻的黑梅、山梅、石榴籽或红茶，加一汤匙的水并进行挤压，然后把二氧化钛膜放进去进行着色，大约需要5分钟，直到膜层变成深紫色，如果膜层两面着色的不均匀，可以再放进去浸泡5分钟，然后用乙醇冲洗，并用柔软的纸轻轻地擦干。
3.制作正电极
由染料着色的TiO2为电子流出的一极（即负极）。正电极可由导电玻璃的导电面（涂有导电的SnO2膜层）构成，利用一个简单的万用表就可以判断玻璃的那一面是可以导电的，利用手指也可以做出判断，导电面较为粗糙。如图所示，把非导电面标上‘+’，然后用铅笔在导电面上均匀地涂上一层石墨。
4.加入电解质
利用含碘离子的溶液作为太阳能电池的电解质，它主要用于还原和再生染料。如图所示，在二氧化钛膜表面上滴加一到两滴电解质即可。
5.组装电池
把着色后的二氧化钛膜面朝上放在桌上，在膜上面滴一到两滴含碘和碘离子的电解质，然后把正电极的导电面朝下压在二氧化钛膜上。把两片玻璃稍微错开，用两个夹子把电池夹住，两片玻璃暴露在外面的部分用以连接导线。这样，你的太阳能电池就做成了。
6.电池的测试
在室外太阳光下，检测你的太阳能电池是否可以产生电流。
太阳能电池发电原理
太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现已晶体硅为例描述光发电过程。 P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。
当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输
出功率。这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程。
2014年光伏逆变器行业分析报告 2014年7月
目录 一、全球逆变器行业集中度提高，技术创新不断 (3) 1、亚洲厂商市场占有率上升 (3) 2、全球市场并购重组不断 (6) 3、高电压、智能化是两大技术趋势 (7) 4、新能源与互联网跨界，物联网终端不是梦想 (9) 二、中国：中国国情决定集中型未来两年的优势地位 (10) 1、中国政策影响下游市场的类型偏好 (12) 2、价格竞争的结果是毛利率下降和集中度提高 (14) 3、集装箱解决方案在近两年被广泛使用在地面电站 (15) 三、海外：技术趋势多元化，多种机型长期共存 (16) 1、日本：两雄进入全球前五两席 (17) 2、北美：微型逆变器累加出货量超过1GW (20) 3、欧洲：英国市场是欧洲未来两年的重点 (21) 3、印度：欧美逆变器厂商是主要参与者 (23) 四、集中型逆变器未来两年仍处在增量市场 (24) 1、阳光电源：领跑国内，扩张海外 (24) 2、华为：以技术创新推动产业发展 (26) 3、易事特：UPS市场稳定，光伏继续发力 (27) 4、科士达：充电桩是新亮点 (28)
一、全球逆变器行业集中度提高，技术创新不断 1、亚洲厂商市场占有率上升 2013 年全球前十大逆变器厂商中有四个来自中国和日本市场。根据光伏行业咨询公司IHS 的报告，来自日本的Omron、TMEIC、Tabuchi 和来自中国的阳光电源都在全球前十大逆变器厂商的名单上。其他上榜的厂商包括来自欧洲的SMA、ABB、Schneider Electric、Kaco，和来自美国的Advanced Energy、Enphase Energy。全球前十大逆变器厂商的销售收入总和达到了37 亿美金，占据全球逆变器市场58%的市场份额。来自中国和日本的逆变器厂商的上榜，是亚洲厂商的市场占有率上升的缩影。 快速成长的亚太光伏市场和日益萎缩的欧洲市场，极大地改变了全球逆变器市场的既有格局。值得一提的是，中国市场和日本市场上都几乎没有外国逆变器品牌的身影，中日市场对本土品牌的偏爱程度很高。
一、光伏逆变器产业链结构分析 图表光伏发电用逆变器产业链结构 资料来源：产研智库 一、上游原材料 逆变器企业主要外购产品包括各种电子元器件、结构件、电气元器件、电线电缆等。 逆变器的主功率元件的选择至关重要，使用较多的功率元件有达林顿功率晶体管（BJT），功率场效应管（MOSFET），绝缘栅晶体管（IGBT）和可关断晶闸管（GTO）等，在小容量低压系统中使用较多的器件为MOSFET，在大容量系统中一般均采用IGBT模块，而在高压特大容量（1000KVA以上）系统中，一般均采用IGCT、GTO等作为功率元件。 图表光伏发电用逆变器主要原料 资料来源：产研智库 二、下游需求领域 图表光伏发电逆变器国内主要应用领域
资料来源：产研智库 三、产业链各环节传导机制 光伏逆变器上游为电力电子元器件、微电子芯片、集成电路、电力电容器、电抗器、变压器、机柜、机箱壳体制造等行业。该行业与上游行业的关联性较低，上游行业的影响主要体现在本行业采购成本。 逆变器行业与下游行业的发展密切相关，下游行业对本行业的发展具有较大的牵引和驱动作用，国家光伏项目建设与投资是决定本行业未来需求的重要部分，其需求变化直接决定了本行业未来的发展状况。 二、国外光伏逆变器市场格局 光伏逆变器的主要厂商分布在光伏安装的主要区域，包括德国、中国、美国等地。2015年，全球逆变器的主要产能集中在德国、中国、美国，其中SMA、阳光电源、华为占据前三位。国外厂商逆变器项目经验丰富，产品质量高，成本也相对较高。国内自主研发的光伏逆变器，成本较低、售后服务效率更高。从地域来看，预计未来新增光伏逆变器需求将主要来自美国、日本和中国等新兴市场国家。 2015年全球逆变器市场格局在领先厂商之间日趋巩固。全球逆变器需求在2015年上涨了33%，排名前10的光伏逆变器厂商市场份额提高到了75%，产业集中度不断提高，全球光伏逆变器出货量达2010年以来的最高值。 德国SMA继续保持其2015年全球最大光伏逆变器供应商的地位，但在出货量上继续损失市场份额。虽然SMA仍然在光伏逆变器收入上处于全球领导者地位，但其从逆变器出货排行榜流失的全球需求已转向中国。2015年出货量前十名厂商中有四个是中国企业，其中华为出货量领先。SMA业绩提升的主要得益于美国和其他快速增长的公用事业规模市场，该公司还更新了其逆变器产品组合，表示其在住宅、商业和公用事业规模市场都有竞争力产品推出。 图表2015全球10大光伏逆变器厂商出货量排名
0 引言 随着能源消费的增长、日益恶化的生态环境和人类环保意识的提高，世界各国都在积极寻找一种可持续发展且无污染的新能源。太阳能作为一种高效无污染的绿色新能源，一种未来常规能源的替代品，尤其受到人们的重视。太阳能的直接应用主要有光热转换、光电转换和光化学转换三种形式，光电转换（即光伏技术）是最有发展前途的一种。 1 系统的工作原理及其电路设计 光伏系统的总体框图如图1所示。 图1 系统的总体框图 由图1可知，整个系统包含充电和逆变两个主要环节。太阳电池是本系统赖以工作的基础，它的效率直接决定系统的效率。 1.1 充电控制部分 1.1.1 太阳电池的工作特性 太阳电池作为光伏系统的基础，其工作特性，包括工作电压和电流与日照、太阳电池温度等有着密切的关系，图2、图3分别给出了太阳电池温度在25℃时，工作电压、电流和日照的关系曲线及太阳电池的输出功率和日照（S）、U之间的曲线。 从图2可以看出，曲线上任一点处的功率为P=UI，其值除和U、I有关外，还与日照（S）、太阳电池温度等有关。由图3进一步可知，由于太阳电池的工作效率等于输出功率与投射到太阳电池面积上的功率之比，为了提高本系统的工作效率，必须尽可能地使太阳电池工作在最大功率点处，这样就可以以功率尽可能小的太阳电池获得最多的功率输出。在图2和图3中，A、B、C、D、E点分别对应不同日照时的最大功率点。
图2 工作电压、电流和日照关系曲线 图3 输出功率和日照关系曲线 1.1.2 太阳电池的最大功率点跟踪（MPPT） 由图1可知，系统首先采用太阳电池阵列对蓄电池进行充电，以化学能的形式将太阳能储存在蓄电池中。在这个过程中，通常采用自寻最优控制方式使太阳电池在最大功率点处工作。整个控制过程可以分解成两个阶段进行： 1）确定出太阳电池工作在最大功率点时的输出电压值Uref； 2）改变太阳电池对蓄电池的充电电流使太阳电池的输出电压稳定在Uref。 这两个阶段是由控制电路通过检测太阳电池的输出电压和电流，采用逐次比较法来实现的。 1.2 逆变器设计 1.2.1 逆变电路设计 正弦波逆变环节采用单相全桥电路，用IGBT作逆变电路的功率器件。IGBT 是电压控制型器件，它集功率MOSFET和双极型晶体管的优点于一体，具有驱动电路简单、电压和电流容量大、工作频率高、开关损耗低、安全工作区大、工作可
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， 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 逆变器应输出失真度小的正弦波。影响波形 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。小容量低压系统较多地使用功率场效应管（MOSFET），它具有较低的通态压降和较高的开关频率；但MOsFET随着电压升高其通态 电阻增大，因而在高压大容量系统中一般采用绝缘栅双极晶体管（IGBT）；而在特大容量系 统中，一般采用可关断晶闸管（GTO）作为功率元件［6］。 依据IEEE 2000-929 ［7］和UL1741［8］标准，所有并网逆变器必须具有防孤岛效应的功能。孤岛效应是指当电网因电气故障、误操作或自然因素等原因中断供电时，光伏并网发电系统 未能及时检测出停电状态并切离电网，使光伏并网发电系统与周围
20MW太阳能发电项目光伏场区
一、工程概况 1、工程概况 华润安达1号太阳能发电项目位于安达市西南部约18km处，项目所在地北侧为规划高 速公路，东侧与中和砖厂相邻，项目所在地区平坦开阔，地势较低，无不良地质现象，场地布置条件较好。场地为盐碱地。施工时将场地挖填平整、并填土至沟塘形成相对平坦地貌以利于工艺布置及场地排水，即可形成良好的施工场地，场地布置条件较好。 本期光伏厂区内占地面积为633790㎡，共安装18组1MWp太阳能子阵，总容量为 20.16MWp。施工道路与永久道路可结合。通过平整场地，用砂石铺垫，作为施工道路使用。待施工结束后，完善道路二侧边沟系统、路面养护后可作为永久道路使用。 安达市位于黑龙江省西南部，地处大庆市与肇东市之间。属中温带大陆性季风气候，冬季（11月至次年3月）被强大的蒙古高压控制，在其影响下多偏北风，天气干燥严寒；夏季（6月至8月）受副热带海洋气团的影响，降水集中，光照充足气候温热、湿润。春季（4 月至5月）多偏南大风，降水较少，易发生春旱；秋季（9月至10月）天高气爽，降温较快，常有早霜危害。气候基本特点是：冬长雪少，天气寒冷；夏短湿热，降水集中；春季风大，气候干燥；秋凉气爽，时有早霜。全年降水较少，平均气温在3℃左右。年平均无霜期较短，在170d左右。 2、太阳能资源 黑龙江省年太阳总辐射量为4400～5400MJ/ m2（相当于1222～1500kWh/ m2）。太阳 直接辐射年总量为2526～3162 MJ/ m2，直接辐射在总辐射中所占比例较大，在0.57～0.63之间，年日照时数在2242～2842小时。 华润安达光伏发电项目所在地年均太阳辐射量1357.70kWh/m2，年均日照时数2681.97h，日照时间较长，利用太阳能资源的条件较好。场址地区水平面日平均辐照度为3.72 kWh/m2d，项目场址在我国属于太阳能“资源丰富”地区，具备一定开发价值。从太阳能资源利用角度说，此地区适合建设太阳能光伏发电站。 3、气象条件 安达市位于黑龙江省西南部、松嫩平原中部，东经124°53′至125°55′，北纬46°01′至47°01′，地势东部略高，西部略低，平坦开阔，平坦地面下沉积着新老地层，储藏着丰富的水、石油和天然气等资源。安达市地处中纬度寒温带大陆性季风气候，年平均气温为4.2℃，最热月（7月）平均气温为32.1度，最冷月份（1月）平均气温为-18.7度，历年极端气温最高为38.7度，历年极端气温最低为-37.9度；年平均降水量为432.5
光伏逆变器行业调研分析报告 摘要—— 该光伏逆变器行业调研报告仅针对xx区域分析，时间2016-2017年度。 目前，区域内拥有各类光伏逆变器企业794家，从业人员39700人。截至2017年底，区域内光伏逆变器产值184937.75万元，较2016年160550.18万元增长15.19%。产值前十位企业合计收入77866.50万元，较去年65007.93万元同比增长19.78%。 ...... 经过长期追赶的沉淀和积累，当今我国在相当一些领域与世界前沿科技的差距都处于历史最小时期，已经有能力并行跟进这一轮科技革命和产业变革，加速实现制造业转型升级和创新发展。《中国制造2025》始终贯穿一个主题，就是加快新一代信息通信技术与制造业的深度融合。与发达国家在工业3.0基础上迈向4.0不同，我国制造业还有相当一部分停留在3.0甚至2.0，只有部分领先行业可比肩4.0。实施《中国制造2025》，必须处理好2.0普及、3.0补课和4.0赶超的关系，强化工业基础能力，提高综合集成水平，以推广智能制造为切入点，培育新型生产方式，推动制造业数字化网络化智能化。
第一章宏观环境分析 一、宏观经济分析 1、制造业是振兴实体经济的主战场。新一轮科技革命和产业变革浪潮之下，数字经济、共享经济、产业协作正在重塑传统实体经济形态，全球制造业都处于转换发展理念、调整失衡结构、重构竞争优势的关键节点，我国制造业提质升级的任务十分紧迫。综合来看，我国的高铁、核电、信息通信等领域已经具备了全球竞争力，但其他多数领域在技术创新、质量品牌、环境友好等方面落后于发达国家，离制造强国的建设目标还有很大差距。我们务必彻底摒弃旧的思维观念和方式方法，着眼解决深层次矛盾和问题，深化供给侧结构性改革，淘汰落后产能，加快创新驱动，优化升级传统产业，培育壮大战略性新兴产业，发展更多适应市场需求的新技术、新业态、新模式，促进“中国制造”上升为“中国高端制造”。 2、2018年是贯彻党的十九大精神的开局之年，是实施“十三五”规划承上启下的关键一年。同时2018年也是改革开放40周年。我国经济发展取得历史性成就、发生历史性变革。要审视复杂局势，科学判断，正确决策，把握战略窗口期。在此背景下，要继续加快推进制造强国、网络强国建设，深入实施推进中国制造建设，解决深层次矛
2018年全球光伏逆变器市场前景 大家都知道，光伏逆变器在光伏电站中起到非常重要的作用。甚至可以称作为光伏电站的“大脑”。 光伏逆变器关系到光伏电站的长期可靠性、性能表现以及易管理性。不同的应用场景对逆变器的需求不同，并没有一个产品或者技术满足所有的应用和需求。 2017年中国电子产业连续三年位居全球逆变器出货量首位，2017年中国新增光伏装机容量达53GW，创下历史新高。 项目开发商、资产管理以及融资方在选择逆变器时更看重产品的易操作性和产品服务。逆变器厂商也试图在这两个方面做出差异化。数字化是目前逆变器产品最为热门的趋势，可帮助提高电站的性能、可靠性以及易管理性，同时允许电网公司了解电站的运行情况。
2017年零部件供应短缺加剧了本已紧张的供应形势，给一些逆变器厂商造成压力，同时也限制了逆变器价格的下降幅度。 以色列组件级电力电子(MLPE)制造商SolarEdge(纳斯达克：SEDG)继续保持强劲增长，2017年四季度毛利率创下新高。 《光伏杂志》与IHS Markit的资深太阳能分析师Cormac Gilligan共同探讨了2018年全球逆变器市场状况，并总结出影响逆变器市场格局的六大趋势。 01、中国将继续主宰逆变器市场。明年中国的逆变器出货量将达104吉瓦，占据全球市场
的半壁江山，继续领先。而住宅市场也将迅速崛起。 02、印度市场机会众多，但需考虑规模。印度正在紧随中国的脚步，给众多的国际性公司带来了机会。 03、规模固然重要，但敏捷却是关键。尽管逆变器市场有不少大佬，但小公司提供利基服务并进入一些特定市场的机会比比皆是。公司和产量规模必须伴随着敏捷性和灵活性才会更有生命力。 04、MLPE市场变得更艰难，发展性策略出现。由于中国在全球范围内加速布局其功率优化解决方案，2018年对MLPE的其他参与者而言变得更为艰难。他们必须加速与逆变器和组件供应商合作才能获得生存机会。 05、模块化设计使中央逆变器解决方案具有吸引力。模块化中央逆变器在2018年将继续稳步增长，这对特变电工和Fimer等公司是利好消息。 06、谨防零部件短缺。由于电动汽车和智能手机等产业的需求强劲，整个半导体行业均出现零部件短缺的现象。要提防此类短缺影响到逆变器市场。
随着生态环境的日益恶化，人们逐渐认识到必须走可持续发展的道路，必须完成从补充能源向替代能源的过渡。光伏并网是太阳能利用的发展趋势，光伏发电系统将主要用于调峰电站和屋顶光伏系统。 在光伏并网系统中，并网是核心部分。目前并网型系统的研究主要集中于DC-DC和DC-AC 两级能量变换的结构。DC-DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点;DC-AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。其中DC-AC是系统的关键设计。 太阳能光伏并网系统结构图如图1所示。本系统采用两级式设计，前级为升压斩波器，后级为全桥式逆变器。前级用于最大功率追踪，后级实现对并网电流的控制。控制都是由DSP芯片TMS320F2812协调完成。 图1 光伏并网系统结构图 逆变器的设计 太阳能并网逆变器是并网发电系统的核心部分，其主要功能是将发出的直流电逆变成单相交流电，并送入电网。同时实现对中间电压的稳定，便于前级升压斩波器对最大功率点的跟踪。并且具有完善的并网保护功能，保证系统能够安全可靠地运行。图2是并网逆变器的原理图。
图2 逆变器原理框图 控制系统以TI公司的TMS320F2812为核心，可以实现反馈信号的处理和A/D转换、DC/DC变换器和PWM逆变器控制脉冲的产生、系统运行状态的监视和控制、故障保护和存储、485通讯等功能。实际电路中的中间电压VDC、网压、并网电流和太阳能电池的电压电流信号采样后送至F2812控制板。控制板主要包括：CPU及其外围电路，信号检测及调理电路，驱动电路及保护电路。其中信号检测及调理单元主要完成强弱电隔离、电平转换和信号放大及滤波等功能，以满足DSP控制系统对各路信号电平范围和信号质量的要求。驱动电路起到提高脉冲的驱动能力和隔离的作用。保护逻辑电路则保证发生故障时，系统能从硬件上直接封锁输出脉冲信号。 在实现同频的条件下可用矢量进行计算，从图3可以看出逆变器输出端存在如图3a所示的矢量关系，对于光伏并网逆变器的输入端有下列基本矢量关系式： Vac=Vs+jωL·IN+RS·IN (1) 式中Vac—电网基波电压幅值，Vs—逆变器输出端基波幅值。 图1 光伏并网系统结构图 图3 控制矢量图 在网压Vac(t)为一定的情况下，IN(t)幅值和相位仅由光伏并网逆变器输出端的脉冲电压中的基波分量Vs(t)的幅值，及其与网压Vac(t)的相位差来决定。改变Vs(t)的幅值和相位就可以控制输入电流IN(t)和Vac(t)同相位。PWM整流器输入侧存在一个矢量三角形关系，在实际系统中RS 值的影响一般比较小，通常可以忽略不计得到如图3b所示的简化矢量三角形关系，即下式： (2) 在一个开关周期内对上式进行周期平均并假设输入电流能在一个开关周期内跟踪电流指令即可推导出下式： (3)式中K= L/TC，TC为载波周期。 从该模型即可以得到本系统所采用的图4所示的控制框图。此方法称为基于改进周期平均模型的固定频率电流追踪法。
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。 逆变器又称电源调整器、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来。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： 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：直流输入电压和电流的测量值，交流输出电压和电流的测量值，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来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：
华为光伏逆变器可靠性分析_解密华为光伏逆变器如何炼成 太阳能发电系统通常直接暴露在室外环境工作，经常遇到高温、高寒、高湿、大风沙，淋雨，盐雾等恶劣气象条件。华为可靠性实验室业界首创开发出了温度、湿度、腐蚀性粉尘三综合应力试验设备，使得逆变器产品在恶劣场景应用具有卓越的适应能力。针对户外应用，采用高温、淋雨、带电温循、外场暴露等加速方法，验证了逆变器的长期可靠性，保证设备长期稳定运行。 一、温变影响机理温度不同，材料结构的分子运动的速度不同，在不同材料之间就出现膨胀系数、热传递性能的匹配差异，容易导致部件的卡紧件松弛。IGBT模块和散热器之间的热不匹配、不同材料的收缩或膨胀率不同，可诱发部件的变形或破裂、表面涂层开裂、气密性变差或泄漏、绝缘保护失效等。通常温度变化慢，影响不明显。急剧的温度变化可能会暂时或永久的影响设备的正常工作。 同时温度的快速变化，容易在单板，机壳等位置形成凝露，结水或结冰等现象，这对逆变器的运行带来较大的风险。 二、温变影响案例影响逆变器温度的主要是地域温差、昼夜温差、季节温差、天气变化如太阳、风、雨等形成的温差。同时自然散热在热源和器件、外壳之间也形成温差，导致逆变器个部件之间形成温差。在北方地区冬季温度较低，很多地方低于-20℃，夏季温度超过40℃，昼夜温差20℃、季节温差60℃，同时逆变器外壳的温升在20~30℃，内部IGBT 的温升在40~50℃。这样容易在内部腔体内形成温度差和各个部位的温度差，并且温度变化频繁，这些对产品材料的选择提出了严峻的挑战。 此外早晚开机功率输出，突变的阵雨及恶劣的天气变化，温变速率大，容易在一些部件上形成凝露，这也将影响逆变器的安全运行。 三、应对解决方案产品设计上要考虑温差的影响，同时考虑凝露风险，如单板集中、涂覆保护、内部风扇散热等多项措施。在验证方面一般采用高温淋雨试验和PTC带电温循试验来验证整机性能，作为查找薄弱点的主要方法。同时通过外场暴露来补充验证严酷环境的长期适应能力。
光伏并网逆变器系统 调试报告 项目名称________________ 报告编号________________ 拟制单位________________ 拟制日期________________ 阳光电源股份有限公司 SUNGROW POWER SUPPLY CO.,LTD.
一、系统调试整体信息 序号类别内容备注 1 调试日期 2 调试地点 3 调试人员 4 站房信息 5 系统配置逆变器主机台 调试记录表 共份直流配电柜台 交流配电柜台 光伏汇流箱台 环境检测仪台 数据采集器台 工控机台 二、系统调试结论 调试项目达标条件自检结果验收意见光伏汇流箱符合要求，功能正常 直流配电柜符合要求，功能正常 交流配电柜符合要求，功能正常 环境检测仪符合要求，功能正常 数据采集器符合要求，功能正常 并网逆变器符合要求，功能正常 系统通讯符合要求，功能正常 施工单位检查评定结果： 调试人员： （签字/单位公章） 日期：年月日 监理（建设）单位验收结论： 专业监理工程师或负责人： （签字/单位公章） 日期：年月日
并网逆变器调试记录表编号：项目名称产品型号 业主单位产品编号 设备厂家安装位置 调试步骤调试项目技术要求及调试内容 自检 结果 验收 记录 1 设备安装情况检查设备安装应牢固可靠,柜门开启方便 连接线情况检查连接线具有明确标识，接线牢固可靠，无松动连接线绝缘阻值检查进线、出线对地阻值大于10兆欧，无碰壳现象设备接地阻值检查接地电阻不应大于10欧（或符合设计要求） 2 逆变器运行参数 正常运行时逆变器运行数据记录 L1-L2\N电压V L1电流 A L2-L3\N电压V L2电流 A L3-L1\N电压V L3电流 A 电网频率HZ 直流电压 V 输出功率KW 直流电流 A 机内温度℃日发电量KWh 总发电量 KWh CO2减排Kg 3 逆变器LCD显示液晶屏显示正常，字符清晰时间校对 4 逆变器启动、停机、 待机试验 电网正常时，直流电压大于启动电压，等待1-5分 钟左右逆变器启动运行；当交流侧功率小于500W连 续10分钟机器待机；通过LCD上操作按键，执行启 停机命令，逆变器能正常启停机 紧急停机测试触动紧急停机按钮，机器立即停止工作 防孤岛效应保护电网失电，逆变器应在0.2秒内停止输出 上位机通讯测试逆变器和上位机通讯流畅，无数据丢失 施工单位检查评定结果： 项目专业调试人员： （签字/公章） 日期：年月日监理（建设）单位验收结论： 专业监理工程师： （签字/公章） 日期：年月日
2020年逆变器行业分 析报告 2020年9月
目录 一、逆变器：价差缩小+MPPT赋能，组串式性价比凸显 (6) 1、逆变器简介 (6) （1）逆变器：将光伏直流电转换为交流的工具 (6) （2）逆变器分类：集中、组串、微型逆变器 (7) （3）逆变器赛道好，轻资产高ROE高周转 (8) （4）盈利能力：组串式>集中式 (8) （5）逆变器工作原理 (9) 2、价差缩小+MPPT赋能，组串式性价比凸显 (10) （1）组串式和集中式核心差异：MPPT (10) （2）组串式和集中式核心差异：运维方便性 (14) （3）组串式和集中式核心差异：组串式品类多，技术迭代快 (14) 3、渗透电站+分布式比例提升，组串崛起 (15) （1）组串式逆变器是最适合分布式光伏应用的逆变器 (15) （2）渗透电站+分布式光伏比例提升双因素驱动组串式占比进一步提升 (16) （3）预计未来组串式占比提升至80%+ (17) （4）户用新秀崭露头角 (17) 二、行业拐点：国内厂商加速海外渗透 (18) 1、逆变器格局演变：欧州垄断打破，全球一超多强 (18) （1）欧洲垄断时期（2012年之前） (19) （2）中欧竞赛时期（2013-2015年） (20) （3）一超多强（2016年以后） (21) 2、逆变器趋势：国内厂商加速海外渗透 (23) （1）集中度不断提升，头部稳定，腰部竞争激烈 (23) （2）全球看：国内龙头出海是必然趋势 (24) （3）成本+技术双优势助力国产替代 (27)
（4）渗透全球，中国企业优势强化 (28) （5）海外市场：国内龙头加速脱颖而出 (29) （6）欧美龙头逐步退出，让出市场份额 (30) （7）华为被迫让出市场份额 (31) （8）以价换量策略，中国企业加速抢占海外市场 (33) （9）预计国内逆变器龙头海外收入持续高增长 (34) 3、需求持续增长，新增+替换潜力十足 (35) （1）光伏行业，星辰大海 (35) （2）新增+替换，潜力十足 (35) （3）海外高价值量高增速，带动行业高增长 (36) 三、中国逆变器龙头加冕之时 (37) 1、阳光电源：逆变器+EPC龙头，积极布局储能业务 (37) （1）逆变器+EPC龙头，积极布局储能业务 (37) （2）收入、利润迅速增长 (37) （3）现金流大幅改善 (39) （4）主营业务及毛利率 (40) （5）海外销量迅速增长、单价降幅趋缓 (41) （6）出口市占率提升 (42) （7）储能业务高增长 (43) 2、锦浪科技：小而美的组串式龙头企业 (44) （1）组串式逆变器全球领先企业 (44) （2）20H收入、利润明显增长 (45) （3）现金流改善明显 (46) （4）主业逆变器，毛利率稳定 (47) （5）销量快速增长 (48) （6）海外毛利率，高占比 (49) （7）出口市占率提升 (50) 3、固德威：组串+储能逆变器双龙头 (51)
中国光伏逆变器行业调查分析及发展趋势预测报告（2015-2020年） 报告编号：1589130
行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容： 一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.doczj.com/doc/b99766300.html,基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。
一、基本信息 报告名称：中国光伏逆变器行业调查分析及发展趋势预测报告（2015-2020年） 报告编号：1589130←咨询时，请说明此编号。 优惠价：￥7020 元可开具增值税专用发票 网上阅读：_NengYuanKuangChan/30/GuangFuNiBianQiWeiLaiFaZhanQuShiYuCe.html 温馨提示：如需英文、日文等其他语言版本，请与我们联系。 二、内容介绍 国际光伏逆变器市场仍然被外国公司寡头垄断，近年来出现的变化是过去是专业型企业主导的市场（SMA，Power-one，KACO等），现在ABB、GE、西门子、施耐德这些跨国巨头也纷纷加入，企业也在努力向欧美市场渗透，因此，行业内急剧扩容的产能对逆变器价格形成了较大的压力。 据中国产业调研网发布的中国光伏逆变器行业调查分析及发展趋势预测报告（2015 -2020年）显示，2014年全球光伏逆变器产量约为45.3GW，产量较上年同期增长11.3%。2014年受中国等市场光伏新增装机上升的影响，2014年全球光伏逆变器需求量达到44 GW，全球光伏逆变器需求增幅与生产增幅基本持平。 2013-2018年全球光伏逆变器产销统计及预测：GW 2014年全球光伏逆变器产品出货量达到44GW，较2013年同期增长11.5%，但是同期产品价格从0.17美元/瓦下降至0.15美元/瓦，产品单价降幅为11.8%。价格下滑幅度超过出货量增长幅度，因而2014年全球光伏逆变器市场规模出现小幅下滑。 2013-2018年全球光伏逆变器市场规模走势图 目前国内光伏并网逆变器市场规模较小，国内生产逆变器的厂商众多，但专门用于光伏发电系统的逆变器制造商并不多，但是不少国内企业已经在逆变器行业已经研究多年，已经具备一定的规模和竞争力，但在逆变器技术质量、规模上与国外企业仍具有较大差距。我国国内逆变器厂商进入者较多的领域是中小功率逆变器，其技术已与国外厂商处于同一水平。同时国内企业由于产能建设快，劳动力成本相对较低，在中小功率逆变器上具有较明显的竞争优势。
第一章绪论 1.1 光伏发电背景与意义 作为一种重要的可再生能源发电技术，近年来，太阳能光伏(Photovoltaie，PV)发电取得了巨大的发展，光伏并网发电已经成为人类利用太阳能的主要方式之一。目前，我国已成为世界最大的太阳能电池和光伏组件生产国，年产量已达到100万千瓦。但我国光伏市场发展依然缓慢，截至2007年底，光伏系统累计安装100MWP，约占世界累计安装量的1%,产业和市场之间发展极不平衡。为了推动我国光伏市场的发展，国家出台了一系列的政策法规，如《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源十一五发展规划》等。这些政策和法规明确了太阳能发电发展的重点目标领域。《可再生能源中长期发展规划》还明确规定了大型电力公司和电网公司必须投资可再生能源，到2020年，大电网覆盖地区非水电可再生能源发电在电网总发电量中的比例要达到3%以上。对于这一目标的实现，光伏发电无疑会起到非常关键的作用。 当下，我国地方和企业正积极共建兆瓦级以上光伏并网电站，全国已建和在建的兆瓦级并网光伏电站共11个(2008年5月前估计)，典型的如甘肃敦煌10MW 并网光伏特许权示范项目，青海柴达木盆地的1000MW 大型荒漠太阳能并网电站示范工程，云南石林166MW 并网光伏实验示范电站。可以预见，在接下来的几年里，光伏并网发电市场将会为我国摆脱目前的金融危机提供强大的动力，光伏产业依然会持续以往的高增长率，光伏市场的前景仍然令人期待。光伏并网发电系统是利用电力电子设备和装置，将太阳电池发出的直流电转变为与电网电压同频、同相的交流电，从而既向负载供电，又向电网馈电的有源逆变系统。按照系统功能的不同，光伏并网发电系统可分为两类：一种是带有蓄电池的可调度式光伏并网发电系统；一种是不带蓄电池的不可调度式光伏并网发电系统。典型的不可调度式光伏并网发电系统如图1-1 所示。
表5 合肥阳光电源公司两种典型逆变器的性能指标 光伏并网接口逆变器控制方法 1 引言
世界文明史上, 人类不断地从自然界索取、探求适合生存和发展所需要的各种能源, 人们利用能源经历了材薪、煤炭、石油三个历史时期，这类常规能源不仅枯竭有期，而且它将引起一系列局部的或全球的环保问题。因而目前世界上许多国家都在采取措施，积极提高能源效率，改善能源结构，去探索新能源和可再生能源的利用，并逐步使其取代常规能源，以减少环境污染并合理利用资源。太阳能发电由于具有很多的优点，无污染，可再生，资源具有普遍性，机动灵活，可存储等，因此，光伏发电具有广阔的发展前景。对于普通的光伏并网发电装置，已经有了比较成熟的产品，然而随着对太阳能利用的进一步开发，和用户对电能质量的要求的进一步提高，光伏系统与电力系统的接口有以下发展趋势: (1) 既可以并网又可以独立发电, 光伏发电系统和电网共同向用户供电，提高供电可靠性; (2) 具备供电质量控制功能, 如谐波补偿、无功补偿、电压调节等。 本文正是在此要求基础之上提出的一种新型的并网接口逆变器控制方法，该方法既能使得并网发电装置向电网以单位功率因数提供电能，同时也能按要求补偿无功和谐波，兼具有静止无功发生器(SVG)和有源滤波器(APF)的功能。 2 并网接口装置的基本结构和等效电压源模型 整个并网装置一般由三个部分组成:补偿分量检测回路, 控制回路, IGBT主回路，其结构如图1所示。 图1 并网装置框图 工作原理为由补偿分量检测回路检测出需要补偿的信号，形成参考电流值，控制回路通过参考电流值来控制逆变器工作，使逆变器向电网输送单位功率因数的电流和补偿分量，从而使系统电流中不含有谐波分量和无功功率。控制回路根据检测到的谐波电流以及直流电压，按照一定的控制规律计算出控制量，这个控制规律便是本文所要讨论的重要问题。 并网接口装置系统基本结构如图2所示:其主电路由电压型三相桥式、电力电子器件IGBT 构成的逆变器组成。注入到电网的电流使得线路补偿电流等于参考电流。将补偿分量电流模型使用电流源来表示可以看成如图3所示。
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
光伏并网微逆变器关键技术分析2010年11月11日来源：英伟力新能源科技(上海)有限公司作者：吴红飞 [责任编辑：Aglaia] 微逆变器区别于传统逆变器的特点 微逆变器的设计考虑因素 微逆变器的关键性技术 引言： 常见的光伏并网发电系统结构包括集中式、串式、多串式和交流模块式等几种方案。集中式、串式和多串式系统中，都存在光伏组件的串联和并联，因此系统的最大功率点跟踪时针对整个串并联光伏阵列，无法兼顾系统中每个光伏阵列，单个光伏阵列利用率低、系统抗局部阴影能力差，且系统扩展灵活性不够。光伏并网微逆变器(简称微逆变器)与单个光伏组件相连，可以将光伏组件输出的直流电直接变换成交流电并传输到电网，具有以下优点：(1)保证每个组件均运行在最大功率点，具有很强的抗局部阴影能力；(2)将逆变器与光伏组件集成，可以实现模块化设计、实现即插即用和热插拔，系统扩展简单方便；(3)并网逆变器基本不独立占用安装空间，分布式安装便于配置，能够充分利用空间和适应不同安装方向和角度的应用；(4)系统冗余度高、可靠性高，单个模块失效不会对整个系统造成影响。 微逆变器的概念由来已久，但最初并没有引起人们的注意，近年来随着太阳能发电技术的发展以及技术的进步，使得微逆变器十分具有吸引力。美国加州Petaluma的Enphase 从2008年开始微逆变器的商业化量产，并取得了不错的销售成绩，使得微逆变器获得了更广泛的认可，吸引了众多公司纷纷加入到微逆变器的研发行列，德国艾斯玛太阳能技术股份公司(SMASolarTechnology)2009年通过技术收购荷兰OKE-Services光伏系统电子开发商，进入了微逆变器市场。国内众多的光伏并网逆变器生产厂商主要从事大功率集中并网逆变器产品的开发，随着国内外微逆变器市场的日益火热，众多厂商也纷纷蠢蠢欲动，尝试开始微逆变器产品的开发，英伟力(Involar)新能源科技公司是国内最早从事微逆变器研究的公司，公司从2008年初开始微逆变器技术的开发，经过近两年的努力已完全自主掌握了微逆变器的核心技术，并于2010年5月份成功发布了其第一代产品MAC250，目前该款微逆变器产品已经推向市场。 微逆变器不同于传统大功率集中式逆变器，本文重点分析微逆变器的关键性技术。 微逆变器的特点及设计考虑因素 微逆变器区别于传统逆变器的特点：