光伏逆变器有哪些保护功能？
随着新能源的发展，光伏电站的类型与功能也在不断完善。其中光伏逆变器具备着一系列可靠的保护功能，包括：LVRT、防PID、防雷保护、PV正负反接保护等保护功能。
1.LVRT能力
LVRT为光伏电站低电压穿越技术,是指当电网故障或扰动引起的光伏电站并网点电压波动时，在一定的范围内，光伏电站能够不间断地并网运行。
《光伏电站接入电网技术规定》和《光伏电站接入电网测试规程》，要求接入电网的光伏发电站应具有30kV及以上电压等级具有低电压穿越能力，科士达20K及其以上的机型可以做到以下两点：1）光伏发电站并网点电压跌至0时，光伏发电站应能不脱网持续运行0.15s。
2）光伏发电站并网点电压跌至下图中曲线1以下时，光伏发电站能从电网切出。图为光伏电站的低电压穿越能力要求。
2.防PID保护
PID (Potential Induced Degradation)为电位诱发衰减。PID最早是Sunpower 在2005年发现的。组件长期在高电压作用下使得玻璃、封装材料之间存在漏电流，大量电荷聚集在电池片表面，使得电池片表面的钝化效果恶化，导致Isc、V oc降低，是组件性能低于设计标准。在2010年，NREL和Solon证实了无论组件采用何种技术的p型晶硅电池片，组件在负偏压下都有PID的风险。
科士达采用负极加虚拟正压方案，保证PV-对地电压高于0V，系统接线如图所示：
3.防雷保护
添加浪涌保护器，当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。
4.PV正负反接保护
一方面，机器输入端口类型不同，避免接反。另一方面，集中式逆变器中选配防反二极管，有效保护逆变器。IGBT中的二极管也可以起到保护逆变器的作用。
5.自检功能
科士达的机型拥有强大的自检功能，包括CONSISTANT(交流电压移植性检测)；IOS(直流绝缘阻抗检测)；ISLAND(孤岛监测)；DCI(逆变电流检测)；V LOAD(过压检测)；Relay(继电器检测)；GFCI(漏电流检测)；CURR INV(防逆流箱检测)。逆变器通过自检可以有效避免问题的发生，为客户减少不必要的损失。
6.孤岛效应
孤岛（Islanding）是指与电网相连的光伏并网系统，当电网发生故障或主动切断时，不能在短时间内与电网切断，继续向当地负载发电的情况。在电网发生故障而当地接地故障检测失败时，如果光伏继续发电，可能会导致：
（1）在电网重新闭合时，由于光伏并网发电系统与电网相位不
同而造成发电设备损坏；
（2）在电网脱离时，维修人员检修可能你会造成维修人员的人身伤害。
科士达光伏逆变器的防孤岛保护有主动式和被动式两种，设置至少各一种主动和被动防孤岛保护。主动防孤岛保护方式主要有频率偏离、有功功率变动、无功功率变动、电流脉冲注入引起阻抗变动等；被动防孤岛保护方式主要有电压相位跳动、3次谐波变动、频率变化率等。
科士达始终以客户为中心，注重客户需求，以客户满意为宗旨。不断创新升级产品，完善保护功能，我们的逆变器会更加稳定可靠。
科士达KSTAR 中国动力驱动未来
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。
孤岛效应的原理 在电子电路中，孤岛效应是指电路的某个区域有电流通路而实际没有电流流过的现象。 在电容器串联的电路里,只有与外电路相连接的两个极板（注意：不是同一电容器的极板）有电流流孤岛效应动（电荷交换），其他极板的电荷总量是不变的，所以称为孤岛。孤岛是一种电气现象，发生在一部分的电网和主电网断开，而这部分电网完全由光伏系统来供电。在国际光伏并网标准化的课题上这仍是一个争论点，因为孤岛会损害公众和电力公司维修人员的安全和供电的质量，在自动或手动重新闭合供电开关向孤岛电网重新供电时有可能损坏设备。所以，逆变器通常会带有防止孤岛效应装置。被动技术（探测电网的电压和频率的变化）对于平衡负载很好条件下通电和重新通电两种情况下的孤岛防止还不够充分，所以必须结合主动技术，主动技术是基于样本频率的移位、流过电流的阻抗监测、相位跳跃和谐波的监控、正反馈方法、或对不稳定电流和相位的控制器基础上的。现在已有许多防止的办法，在世界上已有16个专利，有些已获得，而有些仍在申请过程当中。其中的有些方法，如监测电网流过的电流脉冲被证明是不方便的，特别是当多台的逆变器并行工作时，会降低电网质量，并且因为多台逆变器的相互影响会对孤岛的探测产生负面影响。在另一些场合，对电压和频率的工作范围的限制变得宽了，而安装工人通常可以通过软件来设置这些参数，甚至于ENS（一种监测装置，在德国是强制性的）为了能在弱的电网中工作，可以把它关掉。 [编辑本段]孤岛效应实验室 一般是用谐振模拟负载电路，同时定义了一个质量因数，“Q-factor”。尽管如此，这些试验还是很难运行，特别是对于那些高功率的逆变器，它们需要很大的试验室。试验的电路和参数会根据不同国家有所不同，测试结果很大程度上取决于试验者的技术水平。 现已开展了一些研究，用来评估孤岛效应和它关联风险的各种可能性，研究表明对于低密度的光伏发电系统，事实上孤岛是不可能的，这是因为负载和发电能力远远不可能匹配。但是，对于带高密度光伏发电系统的电网部分，主动孤岛效应保护方法是必要的，同时辅以电压和频率的控制，来保证光伏带来的风险降到极其微小，这一数据须与不带光伏的电网的年触电预计数相比较。大多数光伏逆变器同时带有主动和被动孤岛保护，虽然没有很多光伏突入电网的例子，但对于这方面，国外的标准没有放松。 孤岛效应是基站覆盖性问题，当基站覆盖在大型水面或多山地区等特殊地形时，由于水面或山峰的反射，使基站在原覆盖范围不变的基础上，在很远处出现"飞地"，而与之有切换关系的相邻基站却因
工频纯正弦波逆变器 说明书
目录 目录 (2) 一．特点 (3) 二．面板说明 (4) 三．技术参数 (5) 四．安装 (6) 1．连接示意图 (6) 2．使用导线平方数 (6) 3．安装指南 (7) 4．远程控制安装 (7) 五．蓄电池类型选择 (8) 六．工作原理 (9) 1．充电阶段解释 (9) 2．充电曲线图 (9) 七．使用说明 (10) 八．应用领域 (10) 1．家庭娱乐 (10) 2．家庭设备 (11) 3．办公设备 (11) 4．照明设备 (12) 九．状态指示及故障对照表 (12)
一．特点 ●安静，高效率运作 ●前面板LED指示灯和可调开关选择器 ●可选设置铅酸电池，胶体电池，或玻璃纤维隔板（AGM）电池 ●70A自动三阶段充电（大电流充电，吸收，和浮充） ●快速开关（栅板到电池和电池栅板）的备用电源 ●较低的闲置电流（小于1瓦）能和发动机一致,在没有负载情况下 节约能源. ●在极端环境条件下具有持久的寿命 ●高负载能力可以承担比较大的负载,在过载情况下能稳定处理电 路板形涂层可以保护他们免遭腐蚀及提高使用寿命和可靠性 ●持久的粉末涂层，耐腐蚀钢底盘,具有防水功能 ●保护功能: a)过电压和低电压保护 b)高温保护 c)自动过载保护 d)短路保护
二． 面板说明 正面面板 交流输出端面板 市电输入零线 市电输入火线 机器输出地线 市电输入地线 机器输出零线 机器输出火线 远程指示灯
三． 技术参数 输入波形 正弦波(实用工具或发电机) 标称输入电压 120V 230V 低压跳闸 90V ±4% 184V/154V ±4% 低压重启 100V ±4% 194V/164V ±4% 高压跳闸 140V ±4% 253V ±4% 高压重启 135V ±4% 243V ±4% 交流最大输入电压 150V 270V 额定输入频率 50Hz/60Hz(自动检测) 低频跳闸 47Hz-50Hz, 57Hz-60Hz 高频跳闸 55Hz-50Hz, 65Hz-60Hz 输出波形 与输入波形相同（旁路模式） 过载保护 断路器 短路保护 断路器 转换开关额定值 30安培/40安培 在线转换式转换效率 95%以上 线传输时间 10ms (标准) 旁路无电池连接 是 旁路最大电流 30安/40安 旁路过载电流 35安/45安（报警） 逆变器规格/输出 输出波形 纯正弦波 持续输出功率 1000W 2000W 3000W 4000W 5000W 6000W 持续输出功率 1000V A 2000V A 3000V A 4000V A 5000V A 6000V A 功率因数 0.9-1.0 输出电压调节 ±10% rms 输出频率 50Hz ±0.3Hz 60Hz ±0.3Hz 额定效率 大于88% 峰值额定值 3000 6000 9000 12000 15000 18000 短路保护 是 ， 故障后十秒 接蓄电池端面板 直流输入负极 直流输入正极
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)
车载逆变器用户手册 1、简介 感谢您购买HUASYN系列的逆变器。为了您能舒适、安全的使用本产品，请仔细阅读本说明书，说明书中包含关于本产品的重要信息，请保留此说明书以供以后参考。 HUASYN系列逆变器拥有您所期待的的卓越品质，无论你接在汽车点烟器插孔，还是接在电瓶上，都能直接转换为交流电。它可广泛用于各类家用电器上，让您在商务工作、驾车旅游、停电应急的时候，给您源源不断的动力。 2、产品特性 采用专用智能IC控制逆变器产品，具有非常完善的保护功能和指示功能。采用优质的双面线路板及电子元件，保证产品的高质量，高性能。转换效率高、小巧轻便、适用范围广的特点。 产品示意图： 75W 100W 150W 200W 300W 500W 3、使用说明 a：使用环境 基于安全和性能的考虑，HUASYN系列产品应该在以下环境下使用： 干燥：不能浸水或淋雨
阴凉：环境温度应该在0℃到40℃之间 通风：保持壳体上方5CM内无异物，其它端面通风良好，确认风扇不会在工作过程中不会发生阻塞或障碍(适用于有带风扇的产品)，以便防止出现通风不良的情况。 b：操作方法 1、确定所使用的电器功率应小于所使用的逆变器的额定输出功率。 2、当使用设备输出功率小于200W时，将逆变器开关置于关闭位置，然后雪茄头紧密地插入车内点烟器插口，确保雪茄头良好接触。 3、当使用设备输出功率大于200W时，必须通过鳄鱼夹线使用，引线的太阳端子接至逆变器接线柱，颜色应该匹配，引线端为红色的接逆变器上的红色接线柱，引线端为黑色的接逆变器的黑色接线柱；另外一端的鳄鱼夹连接所使用过的电瓶，红色鳄鱼夹接“+”级,黑色鳄鱼夹接“﹣”级)。 4、输入端接好后，打开开关，逆变器指示灯将发亮，表示已经有交流电输出，逆变器便可以开始正常工作。 5、将需要使用的电器插入的逆变器的输出端AC插座或USB接口充电，根据你所使用的设备选择。 6、开启你的电器开关，HUASYN逆变器便可以给你带来源源不断的交流电能。 4、产品规格
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
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 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
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
一逆变器原理介绍 1.1逆变（invertion）：把直流电转变成交流电的过程。 逆变电路是把直流电逆变成交流电的电路。当交流侧和电网连结时，为有源逆变电路。变流电路的交流侧不与电网联接，而直接接到负载，即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载，称为无源逆变。 逆变桥式回路把直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。逆变器主要由晶体管等开关元件构成，通过有规则地让开关元件重复开-关（ON-OFF），使直流输入变成交流输出。当然，这样单纯地由开和关回路产生的逆变器输出波形并不实用。一般需要采用高频脉宽调制（SPWM），使靠近正弦波两端的电压宽度变狭，正弦波中央的电压宽度变宽，并在半周期内始终让开关元件按一定频率朝一方向动作，这样形成一个脉冲波列（拟正弦波）。然后让脉冲波通过简单的滤波器形成正弦波。 1.2 IGBT的结构和工作原理 1.2.1 IGBT的结构 IGBT是三端器件，具有栅极G、集电极C和发射极E。IGBT由N沟道VDMOSFET 与双极型晶体管组合而成的，VDMOSFET多一层P+注入区，实现对漂移区电导率进行调制，使得IGBT具有很强的通流能力。图1-1为IGBT等效原理图及符号表示 图1-1 IGBT等效原理图及符号表示 1.2.2IGBT的工作原理 IGBT的驱动原理与电力MOSFET基本相同，是一种场控器件。 其开通和关断是由栅极和发射极间的电压U GE决定的。
当U GE为正且大于开启电压U GE(th)时，MOSFET内形成沟道，并为晶体管提供基极电流进而使IGBT导通。 当栅极与发射极间施加反向电压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的基极电流被切断，使得IGBT关断。 电导调制效应使得电阻R N减小，这样高耐压的IGBT也具有很小的通态压降。 1.3逆变电路介绍 1.3.1逆变产生的条件为 1，要有直流电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流器直流侧的平均电压。 2要求晶闸管的控制角α>π/2，使U d为负值。 两者必须同时具备才能实现有源逆变。 逆变运行时，一旦发生换相失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，由于逆变电路的内阻很小，形成很大的短路电流，这种情况称为逆变失败，或称为逆变颠覆。 逆变失败的原因 1触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相。 2晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通。 3交流电源缺相或突然消失。 4换相的裕量角不足，引起换相失败 为了防止逆变失败，不仅逆变角β不能等于零，而且不能太小，必须限制在某一允许的最小角度内。 1.3.2逆变电路基本的工作原理 图1-2单相逆变电路原理图
反孤岛解决方案 1. 孤岛效应 所谓孤岛效应，是指当电力公司因故障或停电维修而停止供电时，用户端的并网逆变器系统仍处于工作状态，使得并网逆变器和周围的负载形成了电力公司无法控制的自供电网络。光伏并网发电系统处于孤岛运行状态时会产生严重的后果： （1）电网无法控制孤岛中的电压和频率，若电压和频率超出允许的范围，可能对用户的设备造成的损坏； （2）若负载容量大于光伏发电系统的容量，光伏发电系统过载运行，易被烧毁； （3）与光伏发电系统连接的电路仍会带电，对检修人员造成危险，降低电网的安全性； （4）对孤岛进行重合闸操作时会导致该线路再次跳闸，还有可能损坏光伏发电系统和其他设备。 因此，光伏并网逆变器具有孤岛检测和反孤岛的功能是很有必要的。 2. 孤岛检测 检测孤岛效应的方法有很多种，主要分为两种：被动检测和主动检测。 被动检测就是光伏并网逆变器检测与电网连接处的电网电压或频率的异常来检测孤岛效应。 主动检测是有意的引入一些扰动信号，来监控系统中的电压、频率和阻抗的相应变化，以确定电网的存在与否。 比较被动检测和主动检测的区别，被动检测的软件实现比较简单，但是检测范围有限，无法满足并网发电系统反孤岛保护安全标准的要求，因此我们选择用主动检测的方法；而主动检测可以使孤岛检测的盲区尽可能的小，孤岛检测比较有效，但是软件实现比较复杂，并且会使并网发电系统的发电效率有所降低。 国际上对反孤岛检测方案和响应时间没有明确的规定， IEEE Std.929[2]和IEEE Std.1547[3]根据孤岛效应发生时的具体情况推荐了不同的孤岛效应检测时间。表1为IEEE Std.1547[3]允许的孤岛效应检测时间。 n n n f 指电网电压的频率值。对于中国的单相市电，n f 为50Hz 。
GDLYEC-PV-3～270/500光伏并网逆变器 用户使用手册 版本2.0 国电龙源电气有限公司
目录 1关于本手册 (3) 1.1 前言 (4) 1.2 内容简介 (4) 1.3 面向读者 (4) 1.4 手册使用 (4) 2 安全须知 (5) 2.1 警示符号说明 (6) 2.2 安全提示 (7) 2.3 操作中的注意事项 (9) 3 产品简介 (10) 3.1 光伏并网系统 (11) 3.2 产品特点 (11) 3.3 电气原理 (12) 3.4 产品外观 (14) 4 产品功能与LCD操作指南 (17) 4.1 GDL YEC-PV-3～270/500主要功能 (18) 4.1.1 并网发电 (18) 4.1.2 MPPT功能 (18) 4.1.3低电压穿越功能 (18) 4.1.4 保护功能 (19) 4.1.5 远程控制功能 (20) 4.1.6自动开关机功能 (20) 4.2 GDL YEC-PV-3～270/500运行模式 (20) 4.3 GDL YEC-PV-3～270/500 LCD操作指南 (22) 4.3.1 LCD主界面 (22) 4.3.2 LCD控制指令发送 (24) 5 产品安装 (30) 5.1 注意事项 (31) 5.2 机械尺寸 (31) 5.3 放置与移动 (31) 5.4直流输入线缆连接 (32) 5.4.1 直流输入电气参数规格 (32)
5.4.2直流输入线缆要求 (33) 5.4.3线缆连接 (33) 5.5交流输出线缆连接 (36) 5.5.1交流输出电气规格 (36) 5.5.2 交流输出线缆要求 (36) 5.5.3 线缆连接 (36) 5.6 系统地线连接 (38) 5.6.1地线线缆要求 (38) 5.7 远程监控通信线连接 (38) 6 产品运行指南 (40) 6.1 启动 (41) 6.2 关机 (42) 7 电气特性 (43)
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。
逆变器日常维护 一、五大安全法则 在对逆变器进行维护或检修等操作时，为确保操作人员安全，请务必遵守下述的五大安全法则： 1）断开逆变器的所有外部连接，以及与设备内部供电电源的连接。 2）确保逆变器不会被意外重新上电。 3）使用万用表确保逆变器内部已完全不带电。 4）施行必要的接地和短路连接。 5）对操作部分的临近可能带电部件，使用绝缘材质的布料进行绝缘遮盖。 二、系统大致运行状态及环境（每半年1次） 1）观察逆变器是否有损坏或变形。 2）听逆变器运行是否有异常声音。 3）在系统并网运行时，检查各项变量。 4）检查主要器件是否正常。 5）检查逆变器外壳发热是否正常，使用热成像仪 6）等监测系统发热情况。 7）观察进出风是否正常。 8）检查逆变器周围环境的湿度与灰尘、所有空气 9）入口过滤器功能是否正常。 注意！必须检查进气口的通风。否则，如果模块不能被有效冷却，将会由于过热而发生故障。 三、系统清洁（每半年到1年1次，取决于使用环境的灰尘含量） 1）检查电路板以及元器件的清洁。 2）检查散热器温度以及灰尘。如必要，须使用压 3）缩空气并打开风机，对模块进行清洁。 4）更换空气过滤网。 四、功率电路连接（首次调试之后半年，此后每半年到1年1次） 1）检查功率电缆连接是否松动，按照之前所规定的扭矩再紧固。 2）检查功率电缆、控制电缆有无损伤，尤其是与 3）金属表面接触的表皮是否有割伤的痕迹。 4）检查电力电缆接线端子的绝缘包扎带是否已脱落。
五、端子、排线连接（1年1次） 1）检查控制端子螺丝是否松动，用螺丝刀拧紧。 2）检查主回路端子是否有接触不良的情况，螺钉 3）位置是否有过热痕迹。 4）目测检查设备终端等连接以及排线分布。 六、冷却风机维护与更换（1年1次） 1）检查风机叶片等是否有裂缝。 2）听风机运转时是否有异常振动声。若风机有异常情况需及时更换。 七、断路器维护（每半年1次） 1）对所有金属元件的锈蚀情况做常规检查 2）接触器年检（辅助开关以及微开关）保证其机械运转良好。 3）检查运行参数（特别是电压以及绝缘） 八、安全功能（每半年到1 年1 次） 1）检查紧急停机按钮以及 LCD 的停止功能。 2）模拟停机，并检查停机信号通讯。 3）检查警告标签，如果有必要及时更换。 绝大多数的维护工作，都需要拆下机器内部的防护网罩才能进行，等全部的维护工作结束之后，务必将防护网罩重新装好。实际维护周期应结合产品的具体安装环境而合理定制，若运行环境风沙较大或灰尘较多，非常有必要缩短维护周期，增大维护频率。
200W太阳能光伏并网逆变器控制设计方案 中国电工仪器仪表网 一款功率为200W太阳能光伏并网逆变器设计方案全过程，可将太阳能电池板产生的直流电直接转换为220V/50Hz的工频正弦交流电输出至电网。 一种小功率光伏并网逆变器的控制系统：DC/DC控制器的拓扑结构采用推挽式电路，是用芯片SG3525来控制的，该电路有效地防止了偏磁，DC/AC逆变器为全桥逆变电路，是用DSP来控制的，由于DSP的运算速度比较高，因此逆变器的输出电流能够很好地跟踪电网电压波形。该光伏并网逆变器控制方案的有效性在实验室得到验证。该控制系统能确保逆变电源的输出功率因数接近1，输出电流为正弦波形。 系统工作原理及其控制方案 1光伏并网逆变器电路原理 太阳能光伏并网逆变器的主电路原理图如图1所示。在本系统中，太阳能电池板输出的额定电压为62V的直流电，通过DC/DC变换器被转换为400V直流电，接着经过DC/AC逆变后就得到220V/50Hz的交流电。系统保证并网逆变器输出的220V/50Hz正弦电流与电网的相电压同步。 图1电路原理框图
2系统控制方案 图2为光伏并网逆变器的主电路拓扑图，此系统由前级的DC/DC变换器和后级的DC/AC 逆变器组成。DC/DC变换器的逆变电路可选择的型式有半桥式、全桥式、推挽式。考虑到输入电压较低，如采用半桥式则开关管电流变大，而采用全桥式则控制复杂、开关管功耗增大，因此这里采用推挽式电路。DC/DC变换器由推挽逆变电路、高频变压器、整流电路和滤波电感构成，它将太阳能电池板输出的62V的直流电压转换成400V的直流电压。 图2主电路拓扑图 DC/AC逆变器的主电路采用全桥式结构，由4个MOS管（该管内部寄生了反并联的二极管）构成，它将400V的直流电转换成为220V/50Hz的工频交流电。 2.2.1 DC/DC变换器控制方案 图3 DC/DC变换器的控制框图 DC/DC变换器的控制框图如图3所示。控制电路是以集成电路SG3525为核心，由SG3525输出的两路50kHz的驱动信号，经门极驱动电路加在推挽电路开关管Q1和Q2的门极上。为保持DC/DC变换器输出电压的稳定，将检测到的输出电压与指令电压进行比较，该误差电压经PI调节器后控制SG3525输出驱动信号的占空比。该控制电路还具有限制输出过流过压的保护功能。当检测到DC/DC变换器输出电流过大时，SG3525将减小门极脉冲的宽度，降低输出电压，进而降低了输出电流。当输出电压过高时，会停止DC/DC变换器的工
光伏逆变器并网稳定控制与防孤岛保护技术研究随着光伏发电的规模化应用,大量逆变器接入电网,由于电网阻抗的存在,使得逆变器与逆变器之间、逆变器与电网之间发生交互影响,产生了诸如公共耦合点谐波增大、逆变器脱网、非计划性孤岛运行等问题,对电网的安全可靠运行产生重大影响。为保证光伏逆变器安全可靠、灵活高效接入电网,本文在863课题的支持下,针对逆变器谐振脱网、传统锁相技术对异常电网电压适应性差、多逆变器防孤岛保护失效等问题,进行了系统的分析和研究,取得了一些创新性成果。揭示了数字控制时间延迟对逆变器稳定性影响的机理,得出了逆变器稳定运行的约束条件。 首先分别建立了逆变器侧电流反馈单环控制和网侧电流反馈单环控制下的逆变器模型,然后在不同数字控制时间延迟条件下,定量分析了控制频率和滤波器谐振频率之间的约束关系。同时,得出了逆变器稳定时对电流控制器比例增益的约束关系。揭示了逆变器与电网谐振的机理,提出重塑逆变器输出导纳抑制谐振的新方法。 首先在建立单/多逆变器与电网模型的基础上,发现逆变器等效输出导纳与电网导纳之比的频率特性不满足Nyquist稳定判据,这是引起逆变器-电网谐振的原因。然后通过数学分析的方法确定了逆变器侧电流反馈单环控制和网侧电流反馈单环控制下的逆变器输出导纳负实部所在的频率区间,得到了改变逆变器的控制频率和电流控制器控制参数均不能彻底消除逆变器输出导纳负实部的结论。最后提出了基于数字控制和无源阻尼相结合的输出导纳重塑方法,使逆变器等效输出导纳与电网导纳之比满足Nyquist稳定判据。 经仿真验证,所提方法有效抑制了逆变器与电网间相互作用所产生的谐振,
提高了逆变器稳定性和对电网的适应性。提出了一种适用于多逆变器并网系统的孤岛检测新方法。首先对现有孤岛检测方法进行综合比较分析,指出基于频率正反馈孤岛检测方法适合用来进行多逆变器并网系统孤岛检测。 然后提出了一种基于电力线载波通讯的Sandia频率偏移法,通过合理设计正反馈增益,实现孤岛检测性能与逆变器输出功率解耦,提高了多逆变器并网系统的孤岛检测能力,并且不受逆变器的频率测量误差和线路阻抗的影响。最后实验验证了所提方法无检测盲区,防孤岛保护时间短(小于200ms),可靠性高,并且对电能质量影响小。给出了一种电网电压适应能力强的锁相方法,提高了逆变器并网控制稳定性。 在SRF-PLL小信号模型的基础上,分析了电网电压中的负序分量和电压幅值对传统锁相环性能影响机理。通过采用解耦双同步坐标系得到电压正序分量,利用正序分量进行锁相,避免了负序分量对锁相效果的影响;通过采用归一化方法消除电压幅值变化对锁相环动态性能的影响。仿真及实验结果表明,所采用的增强型解耦双同步坐标系锁相环对电网电压的适应性好,鲁棒性强,动态响应快,不受异常电网电压的影响。 研制了 3台10kW三相光伏并网逆变器样机,并搭建了实验平台,验证了理论分析的正确性和所提方法的有效性。