MW级光伏逆变器主回路寄生参数的影响与抑制
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光伏发电系统中高频隔离光伏逆变器的妙用在光伏发电系统中,我们常常会遇到这些问题:一到下雨天,并网漏电流开关就跳闸,天气转晴时又自动正常,怎么查都找不到问题点。
其实这个事情和组件逆变器等设备没有关系,主要原因是非隔离型光伏系统引起的。
太阳能发电系统中,光伏组件与地之间存在一个对地寄生电容,在潮湿环境或者雨天时,该寄生电容会变大。
寄生电容与光伏发电输出电网系统形成共模回路,对地寄生电容能够与并网逆变器中的滤波元件和电网阻抗形成谐振通路,当共模电流的频率到达谐振回路的谐振频率点时,电路中会出现大的漏电流,该共模电流在增加了系统损耗的同时,还会影响逆变器的正常工作,并向电网注入大量谐波,带来安全问题;当系统检测漏电流过大时,逆变器就会停止工作。
非隔离型光伏并网逆变器对地漏电流原理图在硅基薄膜组件光伏发电系统中,为了防止组件导电层TCO腐蚀,组件负极必须接地,为防止对地共模电压超过系统电压且抑制光伏方阵电池板的对地分布电容对逆变器控制电路的共模干扰,所以必须采用变压器隔离进行逆变并网。
出于以上考虑,越来越多的应用场合要求光伏并网逆变器实现电气隔离。
隔离型光伏并网逆变器有效地提高了光伏侧的电气安全性,消除了光伏并网系统中的共模电流问题。
根据变压器的工作频率,隔离型光伏并网逆变器可以分为工频隔离型和高频隔离型。
工频隔离型光伏并网逆变器是目前光伏发电系统中最为常用的结构。
其拓扑结构是在非隔离型并网逆变器的基础上,在电网侧加入工频变压器,其重量约占整个光伏并网逆变器总重量的50%左右,这成为了逆变器减小系统体积、提高功率密度的一大障碍,另外,工频变压器也给逆变器产生了较大的损耗,增加了发电系统的成本和运输、安装的难度。
在电压和电流一定的情况下,变压器的原副边绕组匝数和工作频率是反比关系,铁芯截面积和工作频率也是反比关系。
变压器的工作频率越高,变压器原边和副边的绕组匝数就会相应地减少,其所需的面积也会减小,从而可以选择较小体积的铁芯。
两级式单相光伏逆变器输入电压二倍频纹波抑制许骥;段冰莹;张梦纯;秦岭;谢少军;候虚虚【摘要】两级式单相光伏并网逆变器的输入电压呈二倍电网频率的脉动,使最大功率点跟踪效率严重下降.文章深入研究了基于直流母线电压前馈控制的输入电压二倍频纹波抑制策略.首先分析了输入电压二倍频纹波产生机理,然后构建了光伏变换器的小信号模型,并从闭环音频敏感系数的角度推导出前馈控制器的表达式.最后,通过一台280V·A的实验样机验证了理论分析的正确性.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2019(037)005【总页数】5页(P683-687)【关键词】并网逆变器;最大功率点跟踪;二倍频纹波抑制;音频敏感系数;电压前馈【作者】许骥;段冰莹;张梦纯;秦岭;谢少军;候虚虚【作者单位】南通大学电气工程学院, 江苏南通 226019;南通大学电气工程学院, 江苏南通 226019;南通大学电气工程学院, 江苏南通 226019;南通大学电气工程学院, 江苏南通 226019;南京航空航天大学自动化学院, 江苏南京 211106;南京矽力杰半导体技术有限公司, 江苏南京 210042【正文语种】中文【中图分类】TK810 引言并网逆变器是光伏并网发电系统的关键部分之一。
为了降低控制难度,且适应太阳能电池输出电压范围较宽的特点,并网逆变器通常采用升压变换器(如Boost)级联电压型全桥逆变器的两级式结构[1]~[3]。
由于单相并网逆变器瞬时输出功率呈二倍工频脉动,使得中间直流母线电压含有二倍频纹波(Double Line Frequency Ripple,DLFR)分量。
该脉动分量导致输入电压(太阳能电池的端电压)也含有较大的DLFR 分量,严重影响最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)的精确性,使得太阳能实际利用率下降[4],[5]。
文献[6]指出,要使得MPPT 效率高于99%,则必须保证输入电压纹波率小于6%。
太阳能光伏系统中阵列阴影对发电效率影响分析下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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光伏发电系统中的最大功率跟踪与影响因素分析光伏发电系统是将太阳能转化为电能的一种可再生能源发电方式。
在光伏发电系统中,最大功率跟踪是一项重要的技术,它可以确保发电系统的输出功率达到最大值,提高发电效率。
然而,光伏发电系统中的最大功率跟踪受到多种因素的影响。
本文将对光伏发电系统中的最大功率跟踪技术进行分析,并探讨影响因素。
光伏发电系统中的最大功率跟踪技术是通过光伏逆变器内部的最大功率跟踪算法来实现的。
该算法通过调节光伏阵列的工作点使得其输出功率达到最大值。
一般来说,最大功率点会随着环境条件的变化而发生变化,因此需要不断跟踪和调整工作点以实现最大功率输出。
影响最大功率跟踪的因素主要有以下几个方面:光照强度、温度、阴影和灰尘。
首先,光照强度是影响最大功率跟踪的关键因素之一。
太阳辐射的强度会随着时间、地点和季节的不同而变化,而光照强度的变化将直接影响到光伏阵列的输出功率。
在较强的光照下,光伏阵列的输出功率会提高,而在较弱的光照下,光伏阵列的输出功率会下降。
因此,光照强度的变化需要及时监测并进行最大功率跟踪的调整。
其次,温度也是影响最大功率跟踪的重要因素。
光伏发电系统在工作过程中会产生一定的热量,而高温会使光伏阵列的效率下降。
在高温环境下,光伏阵列的输出功率会下降,影响系统的整体性能。
因此,温度的变化需要被考虑在内,在进行最大功率跟踪时进行相应的调整。
阴影和灰尘也是影响最大功率跟踪的重要因素。
阴影会造成某些光伏电池片被遮挡,从而影响整个光伏阵列的输出功率。
而灰尘则会附着在光伏电池片表面,减少光的入射,导致输出功率下降。
因此,定期对光伏电池片进行清洁和检查,以去除阴影和灰尘的影响,以确保光伏发电系统的最大功率输出。
除了上述因素外,光伏发电系统中的电池质量和光伏阵列的布局也会对最大功率跟踪产生影响。
电池质量的好坏直接影响到电池的光电转换效率和稳定性,而光伏阵列的布局则会影响到整个光伏系统的接收光能效率。
因此,在设计和选择光伏发电系统时,要考虑电池质量和光伏阵列的布局,以实现最大功率跟踪。
光伏组件PID效应的修复及抑制研究邱绵振许浩发布时间:2023-04-25T08:16:08.129Z 来源:《中国电业与能源》2023年4期作者:邱绵振许浩[导读] 光伏从业人员不断研究和提高光伏组件产品的效率和性能,并将研究成果应用于实际的光伏发电项目,大幅降低光伏电站的总建设成本,逐步实现可负担的互联网接入。
在这些研究中,提高组件产品在整个生命周期中的运营效率也是研究热点。
在研究模块性能故障时,模块最典型的PID效应是光伏系统中晶体硅模块运行时的衰减现象。
虽然有些问题还没有完全了解,但研究人员已经在电池、模块和发电厂的三个层面上应用了有效的方法来减少这种现象造成的发电损失。
嘉兴奥力弗电力工程有限公司摘要:光伏从业人员不断研究和提高光伏组件产品的效率和性能,并将研究成果应用于实际的光伏发电项目,大幅降低光伏电站的总建设成本,逐步实现可负担的互联网接入。
在这些研究中,提高组件产品在整个生命周期中的运营效率也是研究热点。
在研究模块性能故障时,模块最典型的PID效应是光伏系统中晶体硅模块运行时的衰减现象。
虽然有些问题还没有完全了解,但研究人员已经在电池、模块和发电厂的三个层面上应用了有效的方法来减少这种现象造成的发电损失。
关键词:光伏组件;PID效应;修复及抑制引言PID效应(Potentialinduceddegradation)又称电势诱导衰减,是光伏组件的封装材料和其上下表面材料、电池片与其接地金属边框之间在高电压作用下出现离子迁移而形成漏电流,大量Na+电荷聚集在电池片表面,使得电池片表面的钝化效果恶化,而造成组件性能衰减的现象。
PID效应不仅降低了光伏组件的发电效率,同时也减少了光伏组件的使用寿命,可使组件最大功率点(Maximumpowerpoint,MPP)最多降低70%以上,从而带来了发电量的损失以及降低电站可靠性等严重问题。
1 PID效应的危害PID效应使PN结的电能损失越来越大,导致电池功率急剧下降,导致电池元件具有充放电系数(FF)、空载电压和短路,实际上产生的PID效应不仅使太阳能发电厂的输出功率降低了50%或50%以上,而且降低了太阳能发电厂的效益。
光伏发电系统SPWM 逆变电源谐波的抑制技术曹太强1,许建平1,徐顺刚1,2(1.西南交通大学电气工程学院,四川成都610031;2.重庆师范大学物理学与信息技术学院,重庆400047)摘要:对光伏发电系统的SPWM 逆变电源产生谐波的原因进行了分析,设计了一种新型无源三相三角形-带通滤波器,该滤波器将LCL 串联装置并联在主电路中,通过仿真数据选取最佳的LCL 参数,并与阻波器串联以共同抑制光伏系统产生的谐波。
理论分析、仿真和实验研究结果表明,该三相三角形-带通滤波器能有效抑制光伏发电系统中的3~19次等谐波,谐波总含量从31.5%减小到3.1%。
关键词:光伏发电;谐波分析;逆变器;三角形-带通无源滤波器;交流纹波中图分类号:TM 741文献标识码:A文章编号:1006-6047(2011)06-0020-03收稿日期:2010-05-20;修回日期:2011-04-18基金项目:国家自然科学基金资助项目(50677056)Project supported by the National Natural Science Founda -tion of China (50677056)电力自动化设备Electric Power Automation EquipmentVol.31No .6Jun.2011第31卷第6期2011年6月50250U /V 200400600800f /Hz图2光伏发电SPWM 逆变电源的频谱图Fig.2Spectrum of PV SPWM inverter0引言光伏发电系统中的逆变电源(DC /AC )产生的谐波是影响光伏发电系统正常运行的主要干扰源[1]。
逆变电源产生的3~20次谐波在光伏发电SPWM 逆变电源中含量比较大(由于主电路设计不同,有些电路3次谐波含量很少),必须进行有效的抑制,系统才能稳定、可靠运行。
理论上有源滤波器虽然可以有效地抑制谐波,但由于其技术复杂、成本较高,而未能获得广泛应用。
2012年4月25号,开始进行逆变器主回路的参数设定。
鉴于前面已经做出了结果,现在要做的工作就是进一步进行参数的对比,最后得出参数的最优化,并能得出自己的结论。
争取在五一之前搞定,五一过后开始论文的编写。
首先从PWM信号开始,在PWM生成信号中,可调节的只有上拉电阻和调制度。
调制度之前已经做过实验,这里不再赘述。
上拉电阻阻值4.7k放大图像如下图所示,基本上无毛刺。
上拉电阻阻值改成1k,上拉电流为12mA,由于LM339的最大上拉电流不能超过2.5mA,所以不能选用12V/2.5mA=4.8k的电阻。
但为了比较,本着实验寻找定性的原则,我依然做了这个实验。
下面是1k 的波形。
图像放大后发现基本上没有毛刺,效果非常好。
上拉电阻阻值改成10k,pwm波形如下图像放大如下图,毛刺比4.7k时稍多。
由以上几组数据,可以得出以下结论,上拉电阻越小,上拉电流越大,波形越好,但是LM339的上拉电流限制,所以电阻最小选用4.8k,最后选用常用阻值5.1k。
下面来讨论下驱动光耦的电压,PC816的CTR允许范围是50%-200%。
If=50mA,控制部分串联二极管,串联电阻为200R.三极管一侧,上拉电压是12v,当上拉电阻是200R时,电流由50mA增加到56mA,CTR为112.输出电压图形如下,最小值为0.7v当电阻改成100R时,下图是输出电压波形,最小值为6V,最大为12V,这个变化很明显。
下面是电流If,绿色和集电极电流Ic 红色,CTR为62/50=124。
现在把输入电流If改为20mA, 即把限流电阻由200R改成510R。
输出电压值如下图所示,最小值是9.05V,最大值是12V。
两个电流如下图所示。
分别是20mA和30mA,CTR是150由以上关于光耦限流电阻和上拉电阻的研究,额定电流是50mA,要求输出的电压能在高低压之间切换,不至于一直处在高压状态,是后面的IGBT处在常开状态,所以选择限流电阻是200R,上拉电阻是200R,此时CTR是112%,符合要求。
光伏电站一次调频测试的光伏组件性能与阴影效应随着环境保护意识的不断增强,光伏发电作为清洁能源之一逐渐受到人们的青睐。
在光伏电站中,光伏组件是最核心的部分,其性能直接关系到光伏发电的效率和稳定性。
一次调频测试是评估光伏组件性能的重要方式之一,而在测试中光伏组件受阴影效应的影响也备受关注。
一、光伏组件性能的评估光伏组件性能的评估是光伏电站调频测试的关键环节。
通过对光伏组件的开路电压、短路电流、最大功率点等关键指标进行测试,可以全面了解光伏组件的发电性能。
在测试中,需要注意光照条件、温度、阴影等因素对光伏组件性能的影响,确保测试结果的准确性和可靠性。
二、阴影效应对光伏组件性能的影响阴影效应是光伏电站中常见的问题之一,它会降低光伏组件的发电效率。
当局部光伏组件受到阴影覆盖时,会导致该部分组件发生遮挡并减弱光照强度,从而影响整个光伏组件的发电性能。
为了减少阴影效应带来的负面影响,需要合理设计和布置光伏组件,避免阴影区域的出现,同时可以通过优化逆变器控制策略等手段进行改善。
三、光伏电站一次调频测试的意义光伏电站一次调频测试是评估光伏组件性能的重要手段,可以及时发现光伏组件存在的问题,并采取相应措施进行修复和改进。
通过定期进行一次调频测试,可以提高光伏电站的整体效率和可靠性,保证光伏发电系统的正常运行。
同时,光伏电站一次调频测试也为后续运维管理提供参考依据,为优化光伏电站的运行提供数据支持。
四、结语光伏电站一次调频测试对光伏组件的性能评估至关重要,阴影效应作为影响光伏组件性能的重要因素之一值得重视。
通过加强对光伏组件性能的评估和阴影效应的分析,可以更好地促进光伏电站的发展,实现清洁能源的可持续利用。
愿光伏电站一次调频测试的光伏组件性能与阴影效应得到更好的管理和优化,为环境保护和可持续发展贡献力量。
新能源并网输电电缆谐波谐振及抑制措施摘要:光伏或风能发电的选址一般距离配电网很远,所以往往需要通过电缆连接。
由于电缆的寄生电容较大,所以在长电缆中谐波电压谐波共振的问题经常出现。
在电缆终端上加入电阻,可以有效地降低电缆的谐波共振,对电缆的最优的电阻值为电缆特性阻抗。
利用分布式能源并网逆变器,在基本的有功功率输出的同时,通过主动谐波阻抗的控制策略,对纯电阻特性进行连续模拟,实现阻尼谐振宽频域谐波谐振的功能关键词:谐波谐振;有源谐波电阻;谐波电流指令;输电电缆目前国际环境中,能源枯竭问题以及环境污染问题越来越严重,所以新能源的开发越来越受到人们的重视,分布式新能源发电在国际上已经得到了一定的发展,自然界中风能、太阳能等新能源储量丰富且环保,所以风能和光伏发电越来越受到人们的关注。
海上风力发电对环境影响不大,且风力更稳定,发电能力更强。
通过工频交流方式传输,结构简单,成本低。
太阳能储量巨大,但由于辐射能量密度低,所以大型光伏电站需要占用大量的土地。
从风能以及太阳能发电可以看出,新能源发电一般需要通过长距离传输来连接电网。
电缆的使用可以保证传输的可靠性。
但线缆寄生电容会引起较大的谐波共振问题,导致线路谐波的分布不均,导致电缆寿命和老化的差异,甚至危及线路的安全。
采用主动谐波电阻模拟连续谐波频率下的阻抗特性,有效地抑制谐波共振。
然而,由于输出滤波电感的影响,传统主动谐波电阻的电阻特性在频率增加时存在较大误差,影响谐波共振的抑制效应。
本文提出了一种新的谐波电流指令的生成方法,该方法保证了变换器在连续宽频域中具有纯电阻的特性。
传统有源谐波加入微分环节,可以得出滤波器电感阻抗特性的影响结果。
然后通过集中参数的实验结果,对试验方法的正确性以及所用方法的有效性进行验证。
1谐波谐振的危害1.1谐波危害谐波对电力系统的危害主要分为直接和间接两种影响,其中直接影响则主要是对系统元件、测控装置以及其他电子设备造成损伤。
系统元件则主要包括补偿装置、旋转电机、输电线路以及变压器四种;测控装置则主要包括电气计量仪表、继电保护以及自动装置三种,而电子设备则主要指的是微电子装置。