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光伏逆变器的简介

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光科1103班

摘要:

本文简单介绍了太阳能发电系统结构,叙述了光伏逆变器在光伏发电系统中的重要作用。具体介绍光伏逆变器的分类和工作原理。介绍和比较了单相电压型逆变器几种逆变主电路的电路拓扑结构的优缺点,逆变电路开关器件的选择和吸收保护原理。最后列举了光伏逆变器的主要性能指标。

关键词:

光伏发电系统光伏逆变器单相电压型逆变器拓扑结构性能指标

一、太阳能发电系统简介

21世纪,人类将面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战,在环境污染和资源短缺的双重制约下,能源问题更加突出,而太阳能具有储量大、普遍存在、利用经济、清洁环保等优点,因此太阳能的利用越来越受到人们的广泛重视,成为理想的替代能源。

目前太阳能发电系统主要有独立系统和并网系统两大类,其构成分别如图1和图2

图1 独立型光伏发电系统

图2 并网型光伏发电系统

由图可见,无论是哪种发电系统,逆变器都是太阳能光伏发电系统中除了太阳能电池组件以外的最为重要的部分,是太阳能光伏发电的关键装置,因此对它的研究和开发是太阳能应用推广的必然要求,并存在着巨大的市场前景。太阳能光伏发电系统用逆变器直接决定了太阳能光伏发电系统的利用效率、系统可靠性、以及适用负载围等性能。

二、逆变器的作用

太阳能光伏发电受日射强度、日射量、日照时间、日射变化以及输出电压等级的限制,并且其输出为直流电,无蓄电功能,不能直接给大部分负载提供电能,因此需要增加逆变器,将直流电变换成稳定可靠、电品质优越的AC220/50Hz交流电供给负载应用。

逆变器不仅具有直交流变换功能,还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。归纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能、防单独运行功能(并网系统用)、自动电压调整功能(并网系统用)、直流检测功能(并网系统用)、直流接地检测功能(并网系统用)。这里简单介绍自动运行和停机功能及最大功率跟踪控制功能。

1、自动运行和停机功能

早晨日出后,太阳辐射强度逐渐增强,太阳电池的输出也随之增大,当达到逆变器工作所需的输出功率后,逆变器即自动开始运行。进入运行后,逆变器便时时刻刻监视太阳电池组件的输出,只要太阳电池组件的输出功率大于逆变器工作所需的输出功率,逆变器就持续运行;直到日落停机,即使阴雨天逆变器也能运行。当太阳电池组件输出变小,逆变器输出接近0时,逆变器便形成待机状态。

2、最大功率跟踪控制功能

太阳电池组件的输出是随太阳辐射强度和太阳电池组件自身温度(芯片温度)而变化的。另外由于太阳电池组件具有电压随电流增大而下降的特性,因此存在能获取最大功率的最佳工作点。太阳辐射强度是变化着的,显然最佳工作点也是在变化的。相对于这些变化,始终让太阳电池组件的工作点处于最大功率点,系统始终从太阳电池组件获取最大功率输出,这种控制就是最大功率跟踪控制。太阳能发电系统用的逆变器的最大特点就是包括了最大功率点跟踪(MPPT)这一功能。

三、逆变器的分类

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、集中性逆变器。

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、组串性逆变器

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。

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。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。

4、功率优化逆变器

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点追踪扫描,进而让每一个太阳能电池皆可确实达到最佳功率点追踪,除此之外,还能藉置入通讯晶片随时随地监控电池状态,即时回报问题让相关人员尽速维修。

集中性逆变器

组串性逆变器

微型逆变器

四、逆变器的基本工作原理总结

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。如图3.

图3 逆变器简单原理图

光伏发电系统是由太阳能电池、主电路、控制电路和负载组成。主电路包括DC/DC 电路、DC/AC电路、滤波电路和隔离变压器。控制电路采用DSP作为主控单元,其中还包括逆变器的SPWM信号发生、闭环控制和最大功率点跟踪电路。如图4

图4 逆变系统结构图

1、逆变主电路的电路拓扑结构

通常,单相电压型逆变器主要分为推挽式、半桥和全桥逆变电路三种。这三种方式根据其不同的特点应用于不同的场合。

推挽式逆变电路的主电路简单,如图5但是开关管需要承受2倍的线路峰值电压,所以适合于低输入电压的场合应用。同时变压器存在偏磁现象,初级绕组有中心抽头,流过的电流有效值和铜损较大,初级绕阻两部分应紧密耦合,绕制工艺复杂。

图5 单相推挽式逆变电路

与推挽式逆变电路相比半桥式逆变器在电路中所使用的功率开关晶体管的耐压要求较低,决不会超过线路峰值电压,其次,晶体管的饱和压降也减少到最小,不在是重要的影响因素。再者,对其输入滤波电容使用电压的要求也较低。由于半桥逆变电路的特殊结构如图6所示,其不存在直流偏磁问题,可以广泛应用于数百瓦一数千瓦的开关电源中。但是其晶体管导通时,集电极电流增加一倍,电流的增大局限性对于中、小功率的开关电源来说,不会构成影响,但是对于大功率的开关电源,由于能够承受高电压,大电流的晶体管价格昂贵,就难以实现了。

图6 单相半桥逆变电路

全桥式逆变电路既保持了半桥式逆变电路的电压性质有兼有推挽式的电流性质。在逆变电路中,采用相同电压、电流容量的开关器件时,全桥式逆变电路可以达到最大功率输出,因此该电路常用于功率电源中,电路结构如图7所示。并且与半桥式逆变电路相比,它具有较好的逆变输出波形。

图7 单相全桥式逆变电路

2、逆变电路开关器件的选择

在逆变系统中要求系统的响应快,保护功能强,可靠性高,对于逆变电路来说,开关器件应该具有合适的导通电流、关断承受反压以及尽量小的导通压降和关断时的拖尾电流、尽量短的开通和关断时间、尽量小的开关损耗和可靠稳定的导通和关断性能。

3、逆变电路的吸收保护

3.1直流侧电容的选择

对于光伏并网系统直流侧电容器的选择需要满足下式:

3.2逆变器输出滤波电路设计

滤波器是影响输出波形质量的一个重要环节,在输入电压和输出电压确定的情况下,输出滤波电感的最小值主要由设定的电感电流纹波大小来决定。电流纹波一般取15%~20%的额定电流。

4、光伏逆变器的控制系统

逆变器的控制系统部分是逆变器设计的重点部分,采用先进的控制技术是提高逆变电源性能不可或缺的方法。包括逆变器输出电压、电流采样和滤波,正弦波发生,输出波形控制,接收功率器件发出的过流、过压等保护信号,实现自动保护功能等等。

随着逆变电源对输出波形质量的不断提高,传统的模拟控制型正弦波逆变器已经渐渐的不能满足用户的要求,同时,随着各种高性能微处理器的出现和现代控制技术的发展,使逆变电源的数字控制成为可能,图8为以DSP为控制核心的逆变器控制系统结构框图。与传统的模拟控制方式相比,采用DSP为核心的控制方法具有如下特点:

1)控制灵活、方便,可以在线设置参数,实时完善系统。

2)易于采用先进的控制方法和控制策略,使逆变器的性能更完美。

3)可以应用通讯接口实现多机并联或与上位机的通讯,以实现远程控制。

4)用软件实现不同功能,减少硬件电路。

5)系统的可靠性、抗干扰能力进一步提高。

图8 逆变器控制系统结构图

4.1、并网逆变器输出控制

光伏并网系统是将太阳能电池板发出的直流电转化为正弦交流电,从而向用户以及电网供电的装置。并网逆变器的控制目标为:控制逆变电路输出的交流电流为稳定的、高品质的正弦波,且与电网电压同频、同相,同时希望通过调节输出电流的幅值使光伏阵列工作在最大功率点。

目前,逆变器的输出控制模式主要有两种:电压型控制模式和电流型控制模式。电压型控制模式的原理是以输出电压作为受控量,系统输出与电网电压同频同相的电压信号,整个系统相当于一个阻很小的受控电压源;电流型控制模式的原理则是以输出电感电流作为受控目标,系统输出与电网电压同频同相的电流信号,整个系统相当于一个阻较大的受控电流源。由于电网可视为容量无穷大的交流电压源,如果光伏并网逆变器输出采用电压控制,则实际上就是一个电压源与电压源并联运行的系统,这种情况下要保证系统的稳定运行,就必须采用锁相控制技术以实现与市电同步。在稳定运行的基础上,可通过调整逆变器输出电压的大小和相移来控制系统的有功输出和无功输出,但是这种控制方式逆变器输出电压值不易精确控制,并且可能出现环流等问题,不易获得优异性能。

4.2、逆变电源控制方法

4.2.1 电压反馈控制

电压反馈控制技术是以输出电压作为控制对象,其控制原理如图9所示。将逆变器输出电压既町与基准电压相比较后得到误差以,经PI调节后与三角载波信号经过比较器比较,产生占空比变化的SPWM信号去驱动逆变器,这是电压型控制技术的基本原理。

图9电压瞬时值反馈原理框图

如果反馈采用输出电压的平均值与一个电压平均值基准相比较进行的控制叫做电压平均值反馈控制;而如果反馈电压为输出电压的瞬时值,与一个电压瞬时值基准进行比较实现的控制称为电压瞬时值反馈控制。这两种控制策略中,电压平均值控制是恒值调节系统,其优点是输出可以达到无静差,缺点为是响应快速性较差,而电压瞬时值反馈控制策略是一个随动调节系统,由于积分环节存在的相位滞后,统不可能达到无静差,但相对平均值反馈控制,其快速性较好。电压型反馈控制设计和分析较为简单,具有较强的抗干扰能力,但当输入电源电压、负载、功率电路元器件参数发生变化时,只有等到输出电压变化后才能起到调节作用,故其动态响应较慢。

4.2.2电流反馈控制

电流反馈控制是一种新颖的控制方法,具有其独特的优点。对于电压型的电流反馈系统,当交流侧电压发生波动时,若PWM开关频率固定,则电流跟踪偏差大小也发生波动。然而

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。

太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图

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。

光伏并网逆变器的研究概要

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

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

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。

单机版-研旭光伏并网逆变器说明书_图文(精)

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)

毕业设计-单相光伏并网逆变器的控制原理及电路实现

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。

光伏逆变器分类

逆变器作为光伏发电的重要组成部分,主要的作用是将光伏组件发出的直流电转变成交流电。目前,市面上常见的逆变器主要分为集中式逆变器与组串式逆变器,还有新潮的集散式逆变器。今天就针对三种逆变器来谈一谈各自的特点。 一、集中式逆变器 集中式逆变器顾名思义是将光伏组件产生的直流电汇总转变为交流电后进行升压、并网。因此,逆变器的功率都相对较大。光伏电站中一般采用500kW 以上的集中式逆变器。 (一)集中式逆变器的优点如下: 1.功率大,数量少,便于管理;元器件少,稳定性好,便于维护; 2.谐波含量少,电能质量高;保护功能齐全,安全性高; 3.有功率因素调节功能和低电压穿越功能,电网调节性好。 (二)集中式逆变器存在如下问题: 1.集中式逆变器MPPT电压范围较窄,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,组件配置不灵活; 2.集中式逆变器占地面积大,需要专用的机房,安装不灵活; 3.自身耗电以及机房通风散热耗电量大。 二、组串式逆变器 组串式逆变器顾名思义是将光伏组件产生的直流电直接转变为交流电汇总后升压、并网。因此,逆变器的功率都相对较小。光伏电站中一般采用50kW以下的组串式逆变器。 (一)组串式逆变器优点: 1.不受组串间模块差异,和阴影遮挡的影响,同时减少光伏电池组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况,最大程度增加了发电量; 2.MPPT电压范围宽,组件配置更加灵活;在阴雨天,雾气多的部区,发电时间长; 3.体积较小,占地面积小,无需专用机房,安装灵活; 4.自耗电低、故障影响小。

(二)组串式逆变器存在问题: 1.功率器件电气间隙小,不适合高海拔地区;元器件较多,集成在一起, 稳定性稍差; 2.户外型安装,风吹日晒很容易导致外壳和散热片老化; 3.逆变器数量多,总故障率会升高,系统监控难度大; 4.不带隔离变压器设计,电气安全性稍差,不适合薄膜组件负极接地系统。 三、集散式逆变器 集散式逆变器是近两年来新提出的一种逆变器形式,其主要特点是“集中 逆变”和“分散MPPT跟踪”。集散式逆变器是聚集了集中式逆变器和组串式逆变器两种逆变器优点的产物,达到了“集中式逆变器的低成本,组串式逆变器 的高发电量”。 (一)集散式逆变器优点: 1.与集中式对比,“分散MPPT跟踪”减小了失配的几率,提升了发电量; 2.与集中式及组串式对比,集散式逆变器具有升压功能,降低了线损; 3.与组串式对比,“集中逆变”在建设成本方面更具优势。 (二)集散式逆变器问题; 1.工程经验少。较前两类而言,尚属新形式,在工程项目方面的应用相对 较少; 2.安全性、稳定性以及高发电量等特性还需要经历工程项目的检验; 3.因为采用“集中逆变”,因此,占地面积大,需专用机房的缺点也存在 于集散式逆变器中。

200-500KW光伏发电逆变器说明书

https://www.doczj.com/doc/cb10616969.html, Content PV Solar System (1) I.PV Grid-Connected System (1) 1.String PV Grid-Connected Inverter (1) (1)Transformerless Type (1) (2)Transformer Type (3) 2.Power Plant PV Grid-Connected Inverter (4) (1)10-30KW Transformer Power Plant (4) (2)50-100KW Transformer Power Plant (6) (3)250KW Transformer Power Plant (8) (4)250-500KW Transformerless Power Plant (10) II.PV Off-Grid Inverter (12) III.PV Grid-Connected Fittings (14) 1.PV Combiner Box (14) 2.DC Distribution Cabinet (15) 3.AC Distribution Cabinet (15) 4.Monitor Software (16) 5.Data Acquisition (17) IV.System Integration (18) https://www.doczj.com/doc/cb10616969.html,rge And Middle Scale PV Power Station (19) 2.Small Scale PV Power System (19) 3.BIPV&BAPV (20)

一文看懂光伏逆变器工作原理!

一文看懂光伏逆变器工作原理! 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。

华为光伏逆变器的分类_华为光伏逆变器的技术和强项

华为光伏逆变器的分类_华为光伏逆变器的技术和强项 华为光伏逆变器位列光伏逆变器排行榜前十,那么你知道华为光伏逆变器有哪些技术和强项吗?又有哪些分类呢?本文首先介绍了华为光伏逆变器的分类,其次盘点了16条关于华为光伏逆变器的黑科技,具体的跟随小编一起来了解一下。 华为光伏逆变器的分类1、集中式逆变器 集中逆变技术是若千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、组串式逆变器 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

光伏并网逆变器的电流锁相改进方案及实现

光伏并网逆变器的电流锁相改进方案及实现 摘要:基于光伏发电并网逆变器控制中电流锁相的重要性和复杂性,提出了带预锁相和遗忘算法的电流锁相方案,该方案可采用硬件锁相和软件锁相两种方式实现。建立了以MC56F8345 型DSF 为控制核心的PWM 逆变器数字化并网实验平台,对改进后的电流锁相方案进行验证。实验结果表明,该方案很好地实现了逆变器输出电流与电网电压的同步锁相控制,且输出电流的幅值、相位、频率均符合控制要求,可稳定、可靠地并网发电,并能实现网侧单位功率因数。关键词:光伏发电;并网逆变器;电流锁相1 引言在光伏发电系统中,并网逆变器输出电流的控制十分重要。有效控制逆变器输出电流可实现网侧功率因数可调。控制电流时,电流锁相十分关键,必须对电网电压的频率和相位进行实时检测,并以此控制逆变器输出电流与电网电压保持同频同相,即同步锁相。若不能稳定、可靠地锁相,则在逆变器与电网连接(并网)过程中会 产生很大的环流,对设备造成冲击,缩短设备使用寿命,严重时还会损坏设备。因此,研究光伏发电并网逆变器电流锁相改进方案及数字化实现具有现实意义。 2 光伏并网逆变器电流矢量控制策略光伏发电并网系统结构框图如图1 所示。图中上半部分为系统主电路,下半部分为系统控制电路。控制过程如下:根据PV 的输出电压、电流,由MPPT 算法获得Ud 参考值,与Ud 实际值比较后经电压调节器得到有功电流(d 轴电流)参考值。φ*为给定功率因数角,为无功电流(q 轴电流)参考值。若要求单位功率因数,则φ*=0,=0。 电流闭环控制通常采用电流矢量控制。图2 示出电流矢量控制的矢量关系图。 u,i.e 分别为逆变器输出电压、输出电流和电网电压的空间矢量。旋转坐

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。

光伏并网逆变器分类

光伏并网逆变器分类 并网逆变器是太阳能光伏系统中的关键部件,它将太阳能电池产生的直流电通过电力电子变换技术转换为能够直接并入电网、负载的交流能量。其性能,效率直接影响整个太阳能光伏系统的效率和性能。下面将从并网逆变器的分类来进行了解。 1、按照隔离方式分类 包括隔离式和非隔离式两类,其中隔离式并网逆变器又分为工频变压器隔离方式和高频变压器隔离方式。光伏并网逆变器发展之初多采用工频变压器隔离的方式,但由于其体积、重量、成本方面的明显缺陷。近年来高频变压器隔离方式的并网逆变器发展较快,非隔离式并网逆变器以其高效率、控制简单等优势也逐渐获得认可,目前已经在欧洲开始推广应用,但需要解决可靠性、共模电流等关键问题。 2、按照输出相数分类 可以分为单相和三相并网逆变器两类,中小功率场合一般多采用单相方式,大功率场合多采用三相并网逆变器。按照功率等级进行分类,可分为功率小于1kVA的小功率并网逆变器,功率等级1kVA~50kVA的中等功率并网逆变器和50kVA以上的大功率并网逆变器。 3、按照功率流向进行分类 分为单方向功率流和双方向功率流并网逆变器两类,单向功率流并网逆变器仅用作并网发电,双向功率流并网逆变器除可用作并网发电外,还能用作整流器,改善电网电压质量和负载功率因素。近几年双向功率流并网逆变器开始获得关注,是未来的发展方向之一。 4、按照拓扑结构分类 目前采用的拓扑结构包括:全桥逆变拓扑、半桥逆变拓扑、多电平逆变拓扑、推挽逆变拓扑、正激逆变拓扑、反激逆变拓扑等,其中高压大功率光伏并网逆变器可采用多电平逆变拓扑,中等功率光伏并网逆变器多采用全桥、半桥逆变拓扑,小功率光伏并网逆变器采用正激、反激逆变拓扑。 从技术层面讲,大功率并网逆变器和小功率并网逆变器是未来的两个主要发展方向,其中小功率光伏并网逆变器——微逆变器是最具发展潜力和市场应用前景的发展方向,高频化、高效率、高功率密度、高可靠性和高度智能化是未来的发展方向。

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

华为智能光伏解决方案逆变器FusionSolar Smart PV Solution Catalog US 01 - (20150630)-2

About Huawei 285 Ranking in the Fortune Global 500 170+ Countries 76,000 R&D employees 14 Regions 31 Joint innovation centers 16 R&D centers ~170,000 Employees A Global Leader of ICT Solutions Huawei is a global leader of ICT solutions. Continuously innovating based on customer needs, we are committed to enhancing customer experiences and creating maximum value. With annual sales revenue of USD46.3 billion in 2014, Huawei ranked 285th on the Global Fortune 500. ?As of December 31, 2014, Huawei has about 170,000 employees. Of the headcount, 45% or about 76,000 employees are specialized in R&D; 75% of the employees working overseas are local recruits. ?Huawei has 14 Regional Headquarters, 16 R&D centers and 45 training centers globally. Products and solutions are deployed in over 170 countries and regions worldwide. ?Huawei USA Inc. was founded in 2001 and has 10 branch offices, 7 R&D Centers and TAC center with 700 employees. ?Huawei Smart Solar ordered 5.5GW from China, Euro, and Asia in 2014, and shipped 4GW.

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