水上光伏逆变器关键技术探讨与实践22页PPT

• 操作步骤 •步骤 1 在主界面，点击“设置〞，进入用 户及密码设置界面
•步骤 2 设置正确的“用户名〞和“密码
步骤 3 点击“保护参数〞，进入“保护参数〞界面 • 步骤 4 设置“绝缘阻抗保护点〞、“开机软启动时间〞
“电网短时中断判断时间〞及“快速启动梯度〞。 • “绝缘阻抗保护点〞参数，设置范围为“0.033Ω ～
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11、防止不必要的电路板接触。 12、遵守静电防护标准，佩戴防静电手环。 13、注意并遵守产品上的警告标识。 14、操作前初步目视检查设备有无损坏或其它危 险状态。 15、注意逆变器热外表。例如功率半导体的散热 器等，在逆变器断电后一段时间内，仍保持较高 温度。
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五．逆变器安装位置的要求： 1、勿将逆变器安装在阳光直射处。否那么可能会导致 额外的逆变器内部温度，逆变器为保护内部元件将降 额运行。甚至温度过高引发逆变器温度故障。 2、选择安装场地应足够巩固能长时间支撑逆变器的重 量。 3、所选择安装场地环境温度为-25°C ~ 50°C，安装 环境清洁。 4、所选择安装场地环境湿度不超过 95%，且无凝露 5、逆变器前方应留有足够间隙使得易于观察数据以及 维修。
12
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2.高频环节逆变技术 高频环节逆变电路如图2 所示，就是利用高频变
压器替代低频变压器进展能量传输、并实现变流装置 的一、二次侧电源之间的电器隔离，从而减小了变压 器的体积和重量，降低了音频噪音，此外逆变器还具 有变换效率高、输出电压纹波小等优点。此类技术中 也有不用变压器隔离的，在逆变器前面直接用一级高 频升压环节，这级高频环节可以提高逆变侧的直流电 压，使得逆变器输出与电网电压相当，但是这样方式 没有实现输入输出的隔离，比较危险，相比这两种技 术来讲，高频环节的逆变器比低频逆变器技术难度高 、造价高、拓扑构造复杂。

C9 10 4
Soft C t -s t art
+ C 10
+ C 11
47 uF
47 uF
47 uF
47 uF
47 uF
22 00u F
47 0uF
SG 35 25
7 8
D2
2
1
3
4
6
R2 3.7k Ω
5
A R6 15 kΩ
R7 20 0Ω
+ C8
R 10 10 Ω/1W R 12 1k Ω
Q2 IRF 320 5
C 26 10 2 R 18 5.9k Ω J1 +1 2V 1 2 V o1
H ER 107
4.7u F
C5
10 4
C7 10 2
J2 1 2 +1 2V C 18 10 4
+ C 19
J3 1 2
R8 15 kΩ R p1 50 kΩ
R 13 V o1 10 kΩ
10 0uF
7，光伏逆变器的技术参数与配置选型

2）阶梯波逆变器：阶梯波逆变器也叫修正波逆变器， 阶梯波比方波波形有明显改善，波 形类似于正弦波， 波形中的高次谐波含量少，故可以带包括感性负载 在内的各种负载。当采用无变压器输出时，整机效 率高。缺点是线路较为复杂。为把方波修正成阶梯 波，需要多个 不同的复杂电路，产生多种波形叠加 修正而成，这些电路使用的功率开关管也较多，电 磁干 扰严重。阶梯波形逆变器不能应用于并网发电 的场合。

2.并网逆变器的电路原理 电路分为主电路和微处理器电路两部分。

主电路主要完成 DC-DC-AC的转 换和逆变过程。 微处理器控制电 路要完成电网、 相位实时检测、 电流相位反馈控 制、光伏方阵最 大功 率跟踪以及 实时正弦波脉宽 调制信号发生等

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一、什么是逆变器？
Omnik 欧姆尼克 I 3
直流-电压
太阳能逆变器
IGBT
Sinusfilter 交流-电压
380 V 50 Hz
ppt课件.
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一、光伏逆变器分类 逆变按照功能来分，主要分为并网逆变器及离网逆变器
离网逆变器
并网逆变器
离网逆变器输出的是电压，主要用于储能系统，以及偏远地区电网无法抵达 的地方。 并网逆变器输出的是电流，主要用于并网系统，通过发电给电网获得收益或 者自用。
监控布线复杂
监控布线简单
维护要求
维护简单
维护及其复杂
系统可靠性要求
可靠性高
可靠性低
电池板选择
一个项目可多种电池板
一种电池板
MPPT追踪
非常高
一般
江苏艾索新能源股份有限公司 EverSolar
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四、逆变器的选型
总结（视频）
1.组串型逆变器的功率范围一般会20KW以内，因此能够覆盖的项目一般会在500KW以内，具体需 要视实际的设计而定
算
▪ 加州效率ŋ cec：在不同功率点按照加洲当地气象条件的加权公式计算
▪ MPPT效率ŋmppt：反应逆变器最大功率点跟踪的精度 ▪ 整机效率ŋtot：在某个直流电压下ŋeuro和ŋmppt 的乘积
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OM三N、IK逆光变器伏的主逆要参变数和器含义简介 逆变器的主要参数
▪ Internal overvoltage protection ▪ DC Insulation monitoring ▪ Earth fault protection ▪ Grid monitoring ▪ Earth fault current monitoring ▪ Islanding protection

水面漂浮光伏电站系统解决方案
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
Hale Waihona Puke 66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭

光伏并网逆变器技术讨论
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内部资料
讨论内容：
一、常见光伏并网逆变器的拓扑结构
二、光伏并网逆变器相关技术要点
2.1 效率
2.2 直流输入电压适应范围
2.3 可靠性（保护配置方式和种类）
2.4 并网电流谐波
2.5 逆变控制策略
2.6 最大功率点跟踪方式
2.7 锁相技术特点
2.8 孤岛效应检测技术
•直接逆变系统 •工频隔离系统
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一 常见光伏并网逆变器的拓朴结构
• 高频隔离系统
• 高频升压不隔离系统
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• 多DC-DC（MPPT）、
单逆变系统
1 常见光伏并网逆变器的拓朴结构
1.1 直接逆变系统
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1 常见光伏并网逆变器的拓朴结构
直接逆变系统的优缺点
优点：
•省去了笨重的工频变压器：高效率（>97%）、重量轻、结构简单。
成本低。 缺点： (1)太阳电池板与电网没有电气隔离，太阳电池板两极有电网电压， 对人身安全不利。 (2) 直流侧太阳电池MPPT电压需要大于350V。这对于太阳电池组 件乃至整个系统的绝缘有较高要求，容易出现漏电现象。
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1 常见光伏并网逆变器的拓朴结构
1.2 工频隔离系统
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1 常见光伏并网逆变器的拓朴结构
2.9 监控软件和附件
三、 阳光电源相关产品介绍
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四、 相关业绩
一 常见光伏并网逆变器的拓朴结构
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• 光伏并网发电系统由光伏组件、光伏并网逆变器、计量装置及配电系
统组成。
• 太阳电池产生直流电能。
• 通过光伏并网逆变器直接将电能转化为与电网同频、同相的正弦波电

SPWPM 脉 冲 信 号 在 此 整 流 ， 经直流滤波电感滤波后，变换成 半正弦波形(馒头波)
最后由极性反转逆变桥将半正 弦波反转为工频的正弦全波，并 将电能馈人工频电网
2.2 隔离型光伏并网逆变器
变压器隔离的作用：
①可以有效地防止人接触到光伏侧的正极或 者负极时，电网电流通过桥臂形成回路对人构成 伤害的可能性，提高了系统安全性
②也保证了系统不会向电网注人直流分量， 有效地防止了配电变压器的饱和 工频变压器的缺点：
体积大、质量重，约占逆变器的总重量的50% 左右，使得逆变器外形尺寸难以减小。另外， 工 频变压器的存在还增加了系统损耗、成本，并增 加了运输、安装的难度。
光伏并网逆变器其性能不仅是影响 和决定整个光伏并网系统是否能够稳定、 安全、可靠、高效地运行，同时也是影 响整个系统使用寿命的主要因素。
1.1 光伏并网逆变器的分类
根据有无隔离变压器，光伏并网逆变器可分为隔离型 和非隔离型等。
1.1 光伏并网逆变器的分类
1.1.1隔离型光伏并网逆变器结构
在隔离型光伏并网逆变器中，根 据隔离变压器的工作频率，将其分为 工频隔离型和高频隔离型两类。
2.2.2 高频隔离型光伏并网逆变器 2.2.2.1 DC/DC变换型高频链光伏并网逆变器
两种工作模式: 第一种工作模式：光伏阵列输出的直流电能经过前级高频逆 变器变换成等占空比((50%)的高频方波电压，经高频变压器 隔离后，由整流电路整流成直流电，然后再经过后级PWM逆 变器以及LC滤波器滤波后将电能馈人工频电网
（b） 三相三电平桥式
三电平半桥结构 的直流工作电压 一般在600 1000V，工作效 率可达98%，另 外，三电平半桥 结构可以取得更 好的波形品质。
三电平变频器输出波形

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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。
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3.2故障现象：逆变器不并网 故障分析：逆变器和电网没有连接， 可能原因： (1)交流开关没有合上。 (2)逆变器交流输出端子没有接上。 (3)接线时，把逆变器输出接线端子上排松动了。 解决办法：用万用表电压档测量逆变器交流输出电压，在正常情况下，输出端子应该有220V或 者380V电压，如果没有，依次检测接线端子是否有松动，交流开关是否闭合，漏电保护开关是 否断开。 3.3逆变器硬件故障：分为可恢复故障和不可恢复故障 故障分析：逆变器电路板，检测电路，功率回路，通讯回路等电路有故障。 解决办法：逆变器出现上述硬件故障，请把直流端和交流端全部断开，让逆变器停电30分钟以 上，如果自己能恢复就继续使用，如果不能恢复，就联系售后技术工程师。
直流侧断路器 PV+
PV-
直流支撑 逆变单元 电容
直流
EMI 滤波器

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• 2号：光伏断开附件 • 有一个手动开关S2，可以断开光伏组件的电压；还有一个继电线圈控制的 接触器K2。 • CT4是电流互感器，来显示系统产生的直流电流的大小。
a 太阳能电气系统隔离开关 b 太阳能电功率表（系统仪表） c 两个小逆变器的开断(隔离)开关 d 太阳能电气系统电缆分线箱 e 太阳能系统连接箱(两个隔离变压器) f 两个小型逆变器
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• 脉宽调制逆变器 • 另一种对逆变器进行电压调节和频率调节控制的方法是使用脉宽调制控制。 • 这种控制利用的是晶体管不同频率的开通和关断。它提供特定的波形控制得 到在特定时间开通和关断的多样方波周期，来产生交流正弦波的整体形状。 • 波形的整体形状看起来和六脉动逆变器信号很相似，它实际上是由多种方波 脉冲叠加而成的，这些方波脉冲是由晶体管快速开断形成的。由于晶体管的 偏置可以控制，所以每个方波脉冲的电压大小可以调节以使得整个方波系列 形成正弦波的形状。 • 也可以调节每个方波脉冲的宽度以改变形成的交流正弦波的脉冲的周期。 • 早期的脉宽调制电路使用晶闸管，现代电路更倾向于使用晶体管，因为它们 具有更强的耐大电流的能力，可以高达１５００Ａ． 联系：谐波概念中讲到的傅里叶级数的原理。
现在通常会在开关模式供电（ＳＭＰＳ）中看到换流电路。
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• 使用晶体管的六脉动逆变器 • 用4个晶体管来代替4个晶闸管的逆 变器的电路图 • 波形图更像传统的交流正弦波 • 完成正弦波的正半周和负半周需要 6个脉动，因此这种类型的逆变器 被称为六脉动逆变器。逆变器的交 流输出电压两极被标为Ｍ１和Ｍ２。 • 虽然输出的交流正弦波有６个阶段， 但是对于电动机及其他负荷来说和 传统的平滑交流正弦波没有差别。 • Ｍ１和Ｍ２的交流电压可在０到直 流电压的最大值之间改变。

散热片
为了降低成本，多为压合的 散热器工艺，利用现成的标准 齿片压合，成本低，但散热效 果略差。 整体用一套模具浇铸，热阻 最小，散热效果好，成本也较 高。 利用预埋热管，散热效果最好 ，但成本也最高。
控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成如下几个基本任务：
• 跟踪电池板（MPPT: 最大功率跟踪） 充分发挥电池板的发电潜力
光伏发电系统之 逆变器（大功率）
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前言
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➢ 目前国内主要发电形式（2012）： ➢ 火力发电：目前主要的发电形式，全国总装机已经突破1000GW ➢ 水力发电：重要的发电形式，全国总装机200多GW ➢ 风力发电：全国总装机约70GW ➢ 核电：全国总装机约20G ➢ 光伏发电：全国总装机约5GW
对未来世界能源利用形式的预测
地热
光热
光伏 和 光热
风力 生物质 生物质 水力 核电 天然气 煤炭 石油
光伏发电系统
典型应用形式
• 并网应用 太阳升起，达到并网条件，接触器闭合联网，开始发电
典型应用形式
• 应用现场
2:10
逆变器主要构成部分
• 主要参数、系统构成和主回路拓扑
• 直流输入部分 • 逆变部分（IGBT模块和驱动器） • LC滤波器和交流输出 • 二次电路 • 控制和保护 • 散热 • 机柜
LEM
• 电压传感器
NV100-400
南车时代
• 交流EMI滤波器 HCWMGF-1300HV PREMO
输出并网变压器
• 逆变器本身不带变压器，根据现场实际情况选配升压变压器 可以是单机400V电压，或10kV以上电压

40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
பைடு நூலகம்
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
光伏逆变器 技术培训
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯

• 跟踪电网 保证输出电流和频率保持和电网同步
• 直流电到交流电的转换 转换的同时，调节输出功率的大小（或根据电网需要发出无功功率）
控制和保护
视在功率、有功功率和无功功率：
控制和保护
大功率逆变器的控制部分—跟踪电池板
• 跟踪电池板（MPPT: 最大功率跟踪） 使逆变器始终工作在太阳能电池板阵列的最大输出功率点（附近），以 充分发挥电池板 潜力。
散热片
为了降低成本，多为压合的 散热器工艺，利用现成的标准 齿片压合，成本低，但散热效 果略差。
整体用一套模具浇铸，热阻 最小，散热效果好，成本也较 高。
利用预埋热管，散热效果最好 ，但成本也最高。
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控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成如下几个基本任务：
• 跟踪电池板（MPPT: 最大功率跟踪） 充分发挥电池板的发电潜力
• 交流(塑壳)断路器
T7S1250M PR231/P-LSI 3P FF
• 接触器
AF1350-30-11 100-250AC
AF16-30-11 100-250AC
• 快速熔断器
170M6419
BUSSMANN
• 浪涌吸收器
OVR BT2 3N 40-320P ABB
• 电流传感器
LF2005-S/SP32
辅助电源
交流电源 直流开关电源 UPS电源（或电容储能供电） 现场的交流电源取电方式
散热和风机
额定功率下（常温）
• IGBT模块的总体热功耗约3.6kW • 电抗器热功耗 （三相电抗器总功耗2.5kW， 115℃，满载） • 其他（电容，熔断器，风机等）约1.4KW • 柜内总热功耗： 约7.5KW（环境温度升高时， 总功耗也增加） • 高原应用中，要考虑极端环境温度和散热效率等问题

4层喷涂，20道工艺
底漆 预涂强冷流平烘干 内面漆 喷涂 中层漆
预涂强冷 流平烘干
预喷
中涂强冷 流平烘干
外面漆
水密封试验
500h+的冷凝、
紫外光照循环，老化 等耐候性试验，保证 苛刻环境下逆变器的 25年使用寿命
480h+，
5%浓 度中性盐水溶液的盐 雾试验，确保水上电 站的可靠应用。
专为水上光伏设计，增 强整机防腐，确保高盐 雾，高湿环境下的耐腐 蚀性能
初始建设成本相对较高
《10G409预应力混凝土管桩》设计要求：桩基底部进入池塘底不小于3m，上部桩端高出设计洪水位 不小于0.4m，当水深3m，桩基高度至少需要6.4m。水面电站无论组件地桩还是逆变器水面支撑平台， 建设成本都较高。
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运维难度大，成本高
水面电站受丰水期，枯水期及水中植被的影响，增加了运维难度。
水面光伏电站部分应用案例
常州亿晶三期100MW项目
京能建湖30MW项目
信义寿县104MW项目
信义天津174MW项目
芜湖三山8MW漂浮式电站项目
盐城天合响水45MW项目
淮南谢家集20MW漂浮式光伏电站(汇流箱)
70年能源装备行业经验
特变电工是国家战略性新兴产业“高端 装备制造、新材料、新能源”发展的承担者。
尺寸 2MW集装箱 TC2000KS 2991mm×2591mm×2438mm （宽×高×深） 重量
1MW模块化并联机型
6000kg
2MW集装箱式逆变器—标准10尺柜
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应对1：耐腐防水，高防水设计,不惧水浪拍打
涂焊缝 密封胶 整箱体 焊缝喷砂 流平烘干 预喷涂 预喷涂 完工线装配 锁杆 装配 预涂强冷 双层门封条 贴铭牌、涂密 封胶、标贴 喷涂防锈 涂料 流平烘干 IP55