电工业的光伏逆变器控制技术

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

２０１１年第２期（总第６５期）　钰ｉ夏与　稚　ＥＮＥＲＧＹ　ＡＮＤ　ＥＮＥＲＧＹ　ＣＯＮＳＥＲＶＡＴ１０Ｎ　２０１１年２月　

墓　纛誊　

光伏并网逆变器的设计与控制　

潘　龙　

（江苏龙腾工程设计有限公司，江苏　宜兴２１４２０６）　摘要：　光伏并网发电具有广泛的应用前景，叙述了并网逆变器在光伏并网发电中所起的作用以及不同逆变器的特点，　指出，光伏并网逆变器的技术关键在于对电流和功率的控制。　关键词：　光伏发电；逆变器；拓扑结构；控制策略　中图分类号：ＴＭ６ｌ５　文献标识码：Ａ　文章编号：２０９５－０８０２一（２０１１）０２－００８３－０３　

Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ＰＶ　Ｇｒｉｄ　ｉｎｖｅｒｔｅｒ　

ＰＡＮ　Ｌｏｎｆｌ　（Ｌｏｎｇｔｅｎｇ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｙｉｘｉｎ　２１４２０６，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＰＶ　ｐｏｗｅｒ　ｈａｓ　ｂｒｏａｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ＰＶ　Ｇｒｉｄ　ｉｎｖｅｒｔｅｒ　ｈａｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｐａｒｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＰＶ　ｐｏｗｅｒ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｉｎｖｅｒｔｅｒ　ｈａｓ　ｄｉｆｆｅｒ－　ｅｎｔ　ｆｅａｔｕｒｅｓ，ｉｔｓ　ｋｅｙ　ｉｓ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｎｄ　ｐｏｗｅｒ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＰＶ　ｐｏｗｅｒ；ｉｎｖｅｒｔｅｒ；ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　

０　引言　

随着经济社会的不断高速发展，人类对能源的需　

求在不断增长。由于不可再生资源的日益紧张及人们　对环境保护的重视，开发利用新能源越来越受到人们　

的重视。电力系统正面临着巨大的变革，其中，光伏发　电以其环保、可持续等独特的优点，被公认为最具技术　

含量和发展前景的技术之一。逆变技术是光伏发电并　网的关键技术，并网逆变器作为太阳能电池与电网的　

接口装置，在新能源的开发和利用中有着至关重要的　作用，直接影响着光伏并网发电系统的经济性、可靠　性。因此，提高逆变器的性能、开关频率及功率密度便　

太阳能光伏逆变器控制策略

20 世纪70 年代发生的石油危机、环境污染和能源短缺等，使人们逐渐意识到单一依靠常规的化石类能源不能满足人类对能源的需求。因此，各国纷纷开始发展清洁能源发电，其中太阳能发电凭借其独有的优势得到了迅猛发展。同时，为了更好地发展太阳能光伏发电，各国还纷纷提出了一系列对应的扶持政策。我国地域辽阔，太阳能资源丰富，发展太阳能发电具有明显优势。目前，我国仍是传统的能源结构组成，主要由煤炭、石油等化石能源占主导地位，太阳能发电具有广阔的发展空间。近几年，我国政府对光伏发电越来越重视，逐步实施和完善了上网电价补贴政策，进一步促进了太阳能光伏发电技术的迅猛发展，使我国在太阳能光伏发电产业中更具竞争力。作为光伏发电系统核心的转换器件，逆变器必将成为我国光伏发电市场的必争之地和重点研究对象，其研发、应用和推广具有极其深远的意义。

1 光伏逆变器现阶段的发展

在过去10 余年的研究和发展中，全球范围内光伏产业的产值平均增幅为57.1%，已跃居成为世界上增长迅速的产业之一。作为光伏发电系统中最核心的逆变技术，这些年也取得了快速发展。逆变控制技术的主要原理是把信号从直流变换和输出到交流，并结合相关的调制技术。20 世纪60 年代，德国A.Schonung首次提出应用脉宽调制技术。此后，正弦波PWM（SPWM）控制技术由英国的S.R.Bowes博士提出，这一创新是对脉宽调制技术乃至电力电子技术的革命性飞跃，也成为逆变器技术变革的理论基础。新能源发电技术的不断发展，使得国内外许多研究机构广泛深入开展光伏逆变控制器的研究，更是针对相关课题开展了广泛深入的研究。

早在20 世纪80 年代，我国已开始在逆变器控制及其制造技术方面开展研究开发。在光伏市场需求方面，随着国家对光伏发电的大力调制和出台相关补贴政策，截至2014 年底，我国光伏发电装机容量超过4GW。随着国家大力推进“金太阳示范工程”以及大量的光伏并网补贴及惠民政策的落地实施，环境和政策都将激励着我国逆变器技术的研究工作蓬勃发展。目前，我国在光伏发电领域的规模和关键技术已处于世界前列。