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500kW光伏并网逆变器操作手册版本信息版本号：V1.0适用范围本操作手册适用于500kW光伏并网逆变器。
产品特点1. 多种逆变模式本逆变器支持多种逆变模式，可满足不同光伏电站的需求。
用户可根据实际情况选择合适的逆变模式。
2. 高效稳定本逆变器采用先进的电力电子技术，具有高效、稳定的特点，可确保光伏电站的正常运行。
3. 可扩展性强本逆变器具有可扩展性强的特点，可根据光伏电站的实际需求进行扩展，提高光伏电站的发电效率。
安全注意事项在操作逆变器之前，请仔细阅读以下安全注意事项：1. 请勿擅自拆卸逆变器逆变器内部有高压部件，拆卸逆变器有电击危险。
如需维修或更换部件，请联系专业维修人员。
2. 请勿将金属物体放入逆变器内部在逆变器内部放置金属物体可能会导致短路，引起火灾等危险。
3. 请勿用湿手触碰逆变器触碰逆变器可能会导致电击危险。
4. 请勿操作逆变器时穿着金属饰品在操作逆变器时，为了避免电击危险，应尽量减少身上的金属物品。
操作说明1. 开机操作按下逆变器面板上的开机按钮，逆变器将开始运行。
在正常情况下，逆变器面板上的指示灯将亮起。
2. 关机操作按下逆变器面板上的关机按钮，逆变器将停止运行。
在正常情况下，逆变器面板上的指示灯将熄灭。
3. 逆变模式选择本逆变器支持多种逆变模式，可根据实际情况选择合适的逆变模式。
逆变模式设置可以通过逆变器面板上的按钮实现。
4. 风扇控制本逆变器内置风扇，可根据逆变器的温度自动调节风扇的转速。
在正常情况下，逆变器将自动控制风扇的转速。
5. 通讯接口本逆变器具有通讯接口，支持多种通讯协议，可实现远程监控和控制。
用户可以根据需要选择适合的通讯协议。
维护与保养1. 定期清洁逆变器运行过程中，灰尘和杂物会堆积在逆变器内部，影响逆变器的散热效果。
因此，需要定期清洗逆变器。
2. 防雷保护为了防止雷击对逆变器的损坏，应在逆变器周围安装防雷设施，并经常对设施进行检查和维护。
技术参数以下是500kW光伏并网逆变器的主要技术参数：•输入电压范围：350V ~ 1000V•输出电压范围：300V ~ 900V•最大输出功率：500kW•工作温度：-20℃ ~ 50℃•湿度范围：0 ~ 95%•通信接口：RS485 或 Ethernet•外形尺寸：1500mm x 800mm x 800mm本操作手册提供了500kW光伏并网逆变器的相关信息和操作说明，希望能对用户提供一定的帮助。
100KW光伏逆变器硬件选型方案介绍建议选择1200V IGBT双管，构成100KW的总功率输出。
单台100KW逆变器设计IGBT：选择FF600R12IE4 （3支）驱动器：2SP0320T2A0-FF600R12IE4 (3支) 与IGBT行程一对一连接母线电容根据贵司的设计需求，推荐EPCOS金膜电容产品：金膜电容B25620-B0158-K882 880V/1500uF, 85度/100,000H, 116*173建议使用4并联进行，无需均压处理按照贵司给定的开关频率5000Hz，输出电流150A、调制比0.85、功率因数0.98，母线电压650Vdc，输出电压380Vac，最高使用环境温度50度进行仿真计算，结果如下：图一IGBT模块内部温度分布图假定选定的散热器Rch=0.044k/w的前提下，当输出电流150A时，IGBT的最大结温为70.6度，IGBT的壳温为62.3度，散热器的温度为60.2度。
图二IGBT结温温度纹波图图二表明，在给定工作条件下，IGBT结温的最大结温，最小结温分别是70.6度和67.9度，温度纹波为2.8度。
图三IGBT损耗结果图三，表示IGBT模块在给定工作条件下，最终的损耗为：230.3W。
其中IGBT的通态损耗为66.1W，开关损耗为86.6W，反并联二极管的通态损耗为14.2W，开关损耗为59.3W，IGBT 内部焊线的损耗为4.22W。
因此，三相逆变器总的损耗P=6*230.3=1381.8W.在输出150A电流时，IGBT的最大结温小于150度，满足使用要求。
说明：实际上许多厂家的并网逆变器采用有并网变压器和无并网变压器并网两种模式，因为无变压器对的输出电压小，对逆变器输出电流的能力较强，因此，仅以无并网变压器为列，逆变器输出电压270V，经过三角转星型变压器转换成380V然后并网。
国家标准考虑的电网波动范围为（－10％～7％），最小持续时间10s，因此并网时候，需要考虑10％的过载情况。
目录1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3测试项目及要求 (2)3.1概述 (2)3.2检测项目 (2)4电气性能及环境安全试验方法和技术要求 (2)4.1转换效率 (2)4.2并网谐波电流 (3)4.3功率因素 (4)4.4电网电压响应 (4)4.5电网频率响应 (5)4.6直流分量 (5)4.7电压不平衡度 (5)4.8噪声 (6)4.9防孤岛效应保护 (6)4.10低电压穿越 (7)4.11交流侧短路 (7)4.12防反放电 (8)4.13极性反接 (8)4.14直流过载保护 (9)4.15直流过压保护 (9)4.16方阵绝缘阻抗检测 (9)4.17方阵残余电流检测 (10)4.18通讯功能 (10)4.19自动开关机 (11)4.20软启动 (11)4.21绝缘电阻、绝缘强度 (11)4.22外壳防护等级 (12)4.23恒定湿热 (12)4.24低温启动 (13)4.25高温启动及工作 (14)4.26功率控制与电压调节 (14)4.27连续工作 (14)4.28温升 (15)5电磁兼容测试 (17)5.1温升静电放电抗扰度 (17)5.2电快速瞬变脉冲群抗扰度 (18)5.3浪涌抗扰度 (19)5.4射频传导抗扰度 (20)5.5工频磁场抗扰度 (21)5.6阻尼振荡波抗扰度 (22)5.7电压波动抗扰度 (23)5.8辐射电磁场抗扰度 (23)5.9传导发射 (24)5.10辐射发射 (26)500KW光伏逆变器整机测试技术方案1范围本技术方案规定了500KWp光伏并网逆变器整机测试项目的技术要求、试验方法及检验规则等。
本技术方案适用于500KWp光伏并网逆变器整机测试。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用成为本技术方案的规范。
GB/T 3859.2-1993 半导体变流器应用导则（IEC 60146-1-2:1991,EQV）GB/T 12325-2008 电能质量供电电压偏差GB/T 12326-2008 电能质量电压波动和闪变GB/T 13384-2008 机电产品包装通用技术条件GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波GB/T 15543-2008 电能质量三相电压允许不平衡GB/T 15945-2008电能质量电力系统频率偏差GB/T 18479-2001 地面用光伏（PV）发电系统概述和导则（IEC61277:1995,IDT）GB/T 20514-2006 光伏系统功率调节器效率测量程序（IEC 61683:1999,IDT）GB/Z 6829-2008 剩余电流动作保护电器的一般要求IEC 62109-1-2010 光伏发电系统用电力转换设备的安全第1 部分通用要求IEC 62109-2-2011 光伏发电系统用电力转换设备的安全第2 部分对逆变器的特殊要求EN 50530-2010 并网光伏逆变器的全逆变效率IEC 60990-1999 接触电流和保护导体电流的测量方法IEC 62116-2008 并网连接式光伏逆变器孤岛防护措施测试方法Q/GDW 617-2011 光伏电站接入电网技术规定Q/GDW 618-2011 光伏电站接入电网测试规程3测试项目及要求3.1概述本技术规范阐述了天诚同创500KWp光伏并网逆变器整机功能性测试的项目和要求。
高效的500W太阳能逆变器设计高效的500W太阳能逆变器设计在全球的绿色能源发展趋势下，越来越多的家用电器、照明设备、电动工具、不间断电源系统(UPS)以及其它工业设备开始采用太阳能供电，将太阳能量转换为所需的交流(AC)或直流(DC)电压。
为高效率地产生这些设备所需的电压和电流，电源逆变器需要正确地组合控制器、驱动器和输出功率器件。
本文讨论的这款直流到交流逆变器设计，专门针对500W功率、120V和60Hz频率的单相正弦波输出进行了优化。
这个设计的200V直流输入可以由与太阳能阵列电池板相连的DC/DC电压转换器产生。
针对这类应用有各种先进的功率器件可以使用，比如MOSFET、双极结晶体管(BJT)和IGBT。
然而，为取得最佳的转换效率和性能，为这种太阳能逆变器选择正确的功率晶体管极具挑战性，而且非常耗时。
多年来的研究表明，IGBT可以比其它功率器件提供更多的优势，其中包括更强的电流处理能力、用电压(而不是电流)方便地实现栅极控制，以及在封装内集成超快速恢复二极管实现更快的关断时间。
IGBT是一种少数载流子器件，它的关断时间取决于少数载流子重新组合的速度，因此，随着最近工艺技术和器件结构的改进，它的开关特性已得到显著增强。
另外，IGBT具有超高导通性能和较宽的安全工作区(SOA)，工作非常稳定。
基于这些基本优势，本文介绍的这个电源逆变器选用IGBT作为功率开关。
由于电源逆变器一般采用全桥拓扑，因此这个太阳能逆变器设计采用了4个高压IGBT(图1)。
晶体管Q1和Q2用作高压端IGBT，Q3和Q4用作低压端功率器件。
为保持低的总功率损耗低和高的电源转换效率，这个DC/DC逆变器解决方案利用低压端和高压端IGBT产生频率为60Hz的单相交流纯正弦波形。
本文作者编写的另外一篇文章还介绍了如何为这种太阳能逆变器应用正确选用高压IGBT。
开关型IGBT实质上，为保持谐波分量低和功率损耗最小，逆变器的高压端IG BT采用脉宽调制(PWM)，低压端IGBT则以60Hz频率变换电流方向。
500kW光伏发电并网逆变器技术标准1 概述本技术标准规定了500kW光伏发电并网逆变器(以下简称光伏逆变器)的环境条件、大体参数、技术要求、查验规那么、验收标准等。
本技术标准适用于500kW光伏发电并网逆变器(以下简称光伏逆变器)的制造、出厂查验及验收。
2 引用标准GB/T 191-1990 包装储运图示标准GB/T 半导体变流器大体要求的规定GB/T 半导体变流器应用导那么GB/T 半导体变流器变压器和电抗器GB/T 12325-2021 电能质量供电电压误差GB/T 12326-2021 电能质量电压波动和闪变GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波GB/T 15543-2021 电能质量三相电压许诺不平稳度GB/T 15945-2021 电能质量电力系统频率误差GB/T 18481-2021 电能质量临时过电压和瞬态过电压GB/T 13422-1992 半导体电力变流器电气实验方式GB/T 18479-2021 地面用光伏(PV)发电系统概述和导那么GB/T 19064-2021 家用太阳能光伏电源系统技术条件和实验方式GB-Z 19964-2021 光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T 19939-2021 光伏系统并网技术要求GB/T 20216-2021 光伏(PV)系统电网接口特性CNCA/CTS 0004-2021 《400V以下低压并网光伏发电专用逆变器技术要求和实验方式》3利用环境条件光伏逆变器的利用环境条件如表1所示。
表1 利用环境条件4 大体参数光伏逆变器的大体参数如表2所示。
表2 大体参数5 技术要求a)输出电压转变范围：不该超过额定值的±10%;b)输出频率范围：光伏逆变器应与电网同步运行，输出频率误差不该超过±;c)输出电压波形畸变率及各次谐波知足国标GB/T14549-1993《电能质量-公用电网谐波》的要求;d)输出电压三相不平稳度知足国标GB/T15543-2021《电能质量-三相电压许诺不平稳度》的要求;e)直流分量并网运行时，光伏逆变器向电网馈送的直流电流不该大于逆变器输出电流额定值的%;f)功率因数要求：当光伏逆变器输出功率大于额定输出功率的50%时，滞后功率因数应不小于;g)负载能力1)输入电压与输出功率为额定值，环境温度为25℃时，光伏逆变器持续靠得住工作时刻应不低于4小时;2)输入电压为额定值，输出功率为额定值的125%时，光伏逆变器平安工作时刻应不低于1min;3)输入电压为额定值，输出功率为额定值的150%时，光伏逆变器平安工作时刻应不低于2s;h)具有最大功率点跟踪(MPPT)及软启动的功能;i)介电性能：知足相应电压品级的绝缘耐压要求;j)珍惜性能：光伏逆变器应具有过压/欠压珍惜、过频/欠频珍惜、过流珍惜、短路珍惜、极性反接珍惜、恢复并网、反放电珍惜、孤岛效应珍惜等。
1MW光伏并网系统设计及配置一、主要设备选型1、太阳能光伏组件选型单晶太阳能光伏组件，共2128块，实际装机容量本方案推荐采用235WP500.08KW。
235Wp组件开路电压为45V左右，工作电压为35V。
2、并网逆变器选型本方案采用2台250KW并网逆变器，共500KW。
250KW并网逆变器主要参数如下：二、设计过程1、光伏阵列设计光伏阵列分2个主方阵，每个主方阵容量250.04KW，共1064块组件。
14块为一个子串列，共76串。
一个主方阵太阳电池组件布置为19个2*28子阵列，2*28子阵列布置图如下图所示：2、直流配电设计每台直流配电柜按250KW直流配电单元设计，则500KW系统需要配置2台直流配电柜。
每台配电柜可接入5台直流汇流箱（16路汇流箱），共需配置10台直流汇流箱。
3、交流防雷配电柜设计按照2个250KWp的并网单元配置1台交流防雷配电柜进行设计，即每台交流配电柜可接入2台250KW逆变器的交流防雷配电及计量装置，系统共需配置1台交流防雷配电柜。
每台逆变器的交流输出接入交流配电柜，经交流断路器接入升压变压器的0.4KV侧，并配有逆变器的发电计量表。
每台交流配电柜装有交流电网电压表和输出电流表，可以直观地显示电网侧电压及发电电流。
4、交流升压变压设计并网逆变器输出为三相0.4KV电压，考虑到当地电网情况，需要采用10KV 电压并网。
由于低压侧电流大，考虑线路的综合排布，选用1台额定容量1500KVA 升压变压器升压。
5、系统组成方案原理框图其中：41其中：41高压电网三、系统配置。
连云区大润发超市屋顶500kWp光伏并网发电项目设计建议书连云港新特环保工程设计有限公司二零一三年九月目录一、项目简介.............................. .............................. - 2- 二、太阳能光伏发电的特点.................... .. .......................... -3- 三、连云港市应用光伏发电的条件................. .. .. (4)3.1连云港市地理概况........................................................... ............ .. (4)3.2连云港市气候概况....................................... ........ ....................... . (4)3.3连云港市太阳能资源........................................................................ (4)四、太阳能并网发电系统原理及主要设备 .............. ...................... -5- 五、项目设计 ..................... ................. .................... - 6-5.1主要设备选型 ....................................................................... .. (6)5.1.1光伏组件（太阳能电池） ..................................................................... . (6)5.1.2太阳能光伏并网逆变器 ....................................................................... . (7)5.1.3光伏防雷汇流箱 ....................................................................... (9)5.1.4交流配电柜 ....................................................................... . (10)5.1.5电缆 ....................................................................... .. (10)5.1.6支架 ....................................................................... .. (11)5.1.7监控系统 ....................................................................... (12)5.2光伏并网发电设计 ....................................................................... .. (13)5.2.1项目地点 ....................................................................... . (13)5.2.2光伏组件安装方式 ....................................................................... . (13)5.2.3光伏系统设计 ....................................................................... (13)5.3项目清单及预报价 ....................................................................... .. (14)六、设备质保服务 ..................................... .................. - 15- 七、25年光伏并网发电量统计及节能减排分析 .. (15)一、项目简介1、建设地点本项目位于连云港市连云区，平山路以北，中山路以西，云和路（中华西路延伸段）以东，区位条件十分优越。
500W光伏并网逆变器设计光伏并网发电系统是光伏系统进展的趋势。
依照光伏并网发电系统的特点,设计了一套额定功率为500W的光伏并网逆变器,该并网逆变器能实现最大功率跟踪和反孤岛效应操纵功能,操纵部份采纳基于TMS320F240型DSP的电流跟踪操纵策略,实现了与网压同步的正弦电流输出。
关键词：太阳能;光伏系统;最大功率点跟踪;孤岛效应;并网逆变器1 引言太阳能的大规模应用将是21世纪人类社会进步的重要标志,而光伏并网发电系统是光伏系统的进展趋势。
光伏并网发电系统的最大优势是不用蓄电池储能,因此节省了投资,系统简化且易于保护。
这种光伏并网发电系统要紧用于调峰光伏电站和屋顶光伏系统。
目前,美、日、欧盟等发达国家都推出了相应的屋顶光伏打算,日本提出到2020年要累计安装总容量达50 000MW的家用光伏发电站。
作为屋顶光伏系统的核心,并网逆变器的开发愈来愈受到产业界的关注[1]。
2 光伏并网系统设计2.1 系统结构光伏并网逆变器的结构如图1所示。
光伏并网逆变器要紧由二部份组成：前级DC-DC变换器和后级DC-AC逆变器。
这2部份通过DClink相连接,DClink的电压为400V。
在本系统中,太阳能电池板输出的额定直流电压为100V～170V。
DC—DC变换器采纳b oost结构,DC—AC部份采纳全桥逆变器,操纵电路的核心是TMS320F240型DSP。
其中DC-DC变换器完成最大功率跟踪操纵(MPP T)功能,DC-AC逆变器维持DClink中间电压稳固并将电能转换成220V／50Hz的正弦交流电。
系统保证并网逆变器输出的正弦电流与电网的相电压同频和同相。
2.2 操纵电路设计2.2.1 TMS320F240操纵板TMS320F240操纵板如图2所示,以TI公司的TMS320F240型DSP为核心,外围辅以模拟信号调理电路、CPLD、数码管及DA显示、通信及串行E2PROM,完成电压和电流信号的采样、PWM脉冲的产生、与上位机的通信和故障爱惜等功能。
光伏发电项目光伏发电系统设计5.1 项目所在地的自然环境概况5.1.1 地理概况本工程厂址位于江苏省盐城市响水县陈家港镇沿海经济区。
响水位于东经119°29′51″－120°05′21″、北纬33°56′51″－34°32′43″，地处盐城、淮安、连云港3 市交汇处，属黄淮冲积平原。
东临黄海，与日本、韩国、朝鲜等国隔海相望。
北枕灌河，与连云港市以灌河为界。
5.1.2 项目所在地太阳能资源概况该地区的气候温和湿润，四季鲜明，年平均气温13.6℃，年平均降水量895.3 毫米，年平均日照2399.7 小时。
根据盐城市气象局提供资料：该地区近十年年均总辐射量为5101.56 MJ/m2。
根据我国太阳能资源区划标准，为三类地区，适合建设大型光伏电站。
5.2 项目所在地气象资料响水县地处暖温带南缘，属湿润季风气候区。
东濒黄海，具有海洋性气候的特点，温和温和温润，雨水适中，日照充沛，无霜期长。
四季分明，雨热同季。
气温历年最高气温：38.7℃（1967 年8 月27 日）历年最低气温：－17.0℃（1969 年2 月6 日）年平均气温：13.9℃月平均最高温度：18.8℃月平均最低温度：－0.5℃（响水县城）港口全年无封冻。
风况历年主导风向为：NNS（北北南），频率为14.6%ENE（东北东），频率为9.7%ESE（东南东），频率为9.7% 历年最大风速：24 米/秒历年平均风速： 3.0 米/秒年大于8 级风最多日数：54 天（1966 年）年大于8 级风最多日数： 3 天（1984 年）降雨历年平均降水量：912.0 毫米历年最大降水量：1756.6 毫米（2000）历年最小降水量：572.9 毫米（1995）历年日最大降水量：699.7 毫米（2000 年8 月31 日）三日最大降水量：814.6 毫米（2000 年8 月29 日～31 日）降水多集中在每年7、8、9 三个月，占全年降水的50%左右。
500KW光伏逆变器软件设计方案编制：审核：标准化：批准:修订记录500KW光伏逆变器软件设计方案1.概述1.1. 产品设计定位500KW光伏逆变器及其可选配件，配套500KW光伏发电系统使用，使其获得最佳发电效率和发电质量。
1.2. 总体方案概述500KW光伏逆变器软件技术方案主要依据同类产品及相关产品规格书，以及公司现有的开发人员、技术储备和测试装备的条件和产品开发计划的要求而编制的。
本方案主要阐述了软件的控制算法部分以及监测监控部分的软件方案。
系统整体软件包括核心控制软件、监测监控软件两个大的部分。
其中控制软件包括DSP部分的控制软件设计以及CPLD部分的逻辑软件设计；监测监控软件包括基于ARM系统的人机接口软件、基于ARM系统的数据采集器软件以及基于PC机部分的本地监控软件和基于服务器PC机的远程监控软件等三个部分。
2.核心控制软件设计Clarke变换：对abc三相进行克拉克变换，如图2-5所示：cb图2-5 克拉克变换由图示可得：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡→c b a abc c b ax x x Cx x x x x αββα232312121132可得αβ轴状态方程如下⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡βαβαβαβαe e u u i i R R dt di L dt di L 1001100100 Park 变换：对abc 三相进行克拉克变换，如图2-6所示：c b图2-6 帕克变换由图示可得：⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡→βααββαωωωωx x C x x t t t t x x dq q d cos sin sin cos ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡→q d dq q d x x C x x t t t t x x αββαωωωωcos sin sin cos 可得dq 轴状态方程如下⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡q d q d q d q d e e i i R L L R u u dt di L dt di L 10011001ωω 由上述分析可知：经过坐标旋转变换后，三相对称静止坐标系中的基波正弦变量将转化成同步旋转坐标系中的直流量，简化了控制系统的设计，但从dq 轴状态方程可以看出，这是一个强耦合系统，q 轴电流的变化对d 轴的电流有影响，而d 轴电流的变化对q 轴也有影响，即d 、q 轴电流除受控制量Ud 、U 。
【电路设计】+基于tms320f2812的500W的微网逆变器设计在20世纪的世界能源结构中，人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等一次性能源。
随着经济的发展、人口的增加和社会生活水平的提高，能源消费量日益增长，世界上已经出现了能源危机。
世界各国都在积极寻找一种可持续发展且无污染的新能源，其中太阳能作为一种高效无污染且可持续发展的新能源，尤其受到广泛的重视。
太阳能光伏利用的主要形式为太阳能光伏并网系统，在此背景下，本文在太阳能光伏并网系统的硬件设计、控制算法研究、系统仿真等方面进行了深入探索。
本文在充分分析近年来光伏发电领域重要研究成果的基础上，设计了一套三相光伏发电并网系统，对系统的拓扑结构、控制电路给出了详细的设计要点。
以DSP TMS320F2812为控制核心，实现了电路保护、数据采集、参数设置等功能，为各种光伏并网控制算法提供了灵活可靠的硬件平台。
在软件方面介绍了 SPWM 的控制算法，在分析现有最大功率跟踪(MPPT)方法的基础上，对现有方法进行了改进，把模糊控制引入到最大功率跟踪中，并给出了模糊控制规则库另外分析了并网中存在的孤岛效应问题，并改进了现有解决方法。
随着人类社会的发展，能源的消耗量正在不断增加，世界上的化石能源总有一天将达到极限。
同时，由于大量燃烧矿物能源，全球的生态环境日益恶化，对人类的生存和发展构成了很大的威胁。
在这样的背景下，太阳能作为一种巨量的可再生能源，引起了人们的重视，各国政府正在逐步推动太阳能光伏发电产业的发展。
而在我国，光伏系统的应用还刚刚起步，市场状况尚不明朗。
相信作为当今发展最迅速的高新技术之一，太阳能光伏发电技术，特别是光伏并网发电技术将为今后的电力工业以及能源结构带来新的变化。
太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，与其他新能源相比是最理想的可再生能源。
特别是近几十年来，随着科学技术的不断进步，太阳能及其相关产业成为世界发展最快的行业之一。
因为它具有以下的特点:储量丰富；清洁性和经济性；分布范围广泛。
500MW光伏发电项目主要设备设计参数1逆变器的性能、参数及配置a.组串式逆变器：1）组串式逆变器最大转换效率达99%,中国效率达98.51%o每台组串式逆变器配置12路MPPT跟踪路数，最低启动电压250V,可减少组件失配损失。
2）本标段IMW和1.6MW单元采用组串逆变器。
b,集散式逆变器：1）本标段集散式逆变器方案拟选用2MW集散式逆变升压一体化设备（包含2台100OkW逆变器和一台200OkVA箱式变压器），配置16进一出智能MPPT汇流箱方案。
单台1MW逆变器最大转换效率达99.10%,中国效率达98.41%o2）本标段2MW单元采用集散式逆变器。
C.光伏并网逆变器输入输出参数组串式光伏并网逆变器（用于IMW,1.6MW方阵）额定交流输出功率136KW额定交流输出电压540V额定输出频率50HZ平均功率因数≥0.99绝对最大输入电压DC1100VMPPT最小输入电压250VMPPT最大输入电压1000V集散式光伏并网逆变器（用于2MW方阵）额定交流输出功率2000KW额定交流输出电压540V额定输出频率50HZ平均功率因数≥0.99绝对最大输入电压DC1100VMPPT最小输入电压250VMPPT最大输入电压1000Vd.光伏并网逆变器在下列电网条件下正常运行:2） 35kV及以上正、负电压偏差的绝对值之和不超过标称电压10%的电网电压；20kV及以下三相电压的允许偏差为额定电压的±7%电网电压。
3）频率允许偏差值在47HZ〜52HZ的电网。
e.逆变效率:并网逆变器最大效率不低于99.1%,中国效率不低于98.25%。
f.网电压电流谐波：并网逆变器在运行时不造成电网电压波形过度畸变和注入电网过度的谐波电压和谐波电流，以确保对连接到电网的其他设备不造成不利影响。
本电站接入系统电压等级为220kV,并网逆变器接入电网时公共连接点的电压总谐波畸变率不超过2.5%,奇次谐波电压含有率不超过2.0%,偶次谐波电压含有率不超过1.1%。
500kW大功率光伏并网逆变器的LCL滤波电路设计【摘要】本文在对比逆变器输出侧L及LCL滤波器优劣的基础上，对500kW 大功率光伏逆变器上的LCL滤波器参数选型做了详细分析。
最后，在所选参数基础上，基于D—Q分解法，对500kW光伏逆变器进行了并网仿真，实现了单位功率因素并网运行。
仿真证明了LCL滤波电路选型的正确性。
【关键词】光伏并网逆变器；LCL滤波器；参数设计一、引言随着光伏太阳能电池板的工艺不断进步，太阳能并网发电逐渐成为热点。
大功率光伏并网逆变技术是太阳能光伏并网发电领域最核心技术之一。
而逆变器侧的滤波器参数选择是关系着其并网的性能优劣的关键点之一。
因此，设计参数合适的滤波电路及确定合适的滤波电路参数非常重要。
二、L及LCL滤波器效果对比并网逆变器滤波结构主要有L型及LCL型。
L型滤波器是一阶的，电流谐波幅值一直以-20dB/dec下降，LCL型滤波器是三阶的，在谐振频率之前，和L一样，电流谐波幅值以-20dB/dec下降，谐振频率之后，电流谐波幅值以-60dB/dec下降。
随着频率的增加，在高频阶段LCL 能有效抑制谐波成分。
同时可以看到，如果想达到相同的滤波效果，LCL型滤波器总电感量是L型滤波器总电感量的1/3，极大的减小了滤波器的体积，节省了材料及成本。
三、500kW大功率光伏并网逆变器的LCL滤波电路参数设计1.总电感的约束条件LCL滤波电路中，电容支路开路，总电感大小为L=L1+Lg，根据基尔霍夫电压定理有：根据图1，可以看出，A点表示逆变器输出电流与电网电压同向，逆变器向电网传输有功功率，功率因素为1。
根据图1，由余弦定理得出：2.谐振点的约束条件LCL滤波电路发生谐振时，该次并网谐波谐波电流会显著增加。
根据谐振公式，可以知道并网电流发生谐振点频率为：（3-4）在大功率光伏并网逆变器控制技术中，一般采用SVPWM调制方式。
该调制方式使得谐波电流在开关频率及开关频率倍数附近含量很大。
并联型500kW三相光伏并网逆变器设计王大鹏;谢战洪;宋辉【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2012(012)011【摘要】Inverter main loop topology and hard ware/ soft ware design of main control circuit based on 500 kW parallel grid-connected PV inverter with the background of practical work are proposed . Meanwhile, a prototype of 500 kW parallel three-phase photovoltaic grid-connected inverter is made. Finally, the validity and feasibility of this design is confirmed by field experiment and the following computer simulation experimental.%以500 kW三相光伏并网逆变器的研究工作为背景,介绍了系统主回路的拓扑结构,主控制电路的硬件和软件设计,并实际制作了一台初样机.最后通过现场试验以及后续计算机仿真实验,验证了该设计方案的正确性和可行性.【总页数】4页(P2733-2736)【作者】王大鹏;谢战洪;宋辉【作者单位】郑州机电工程研究所,郑州450015;郑州机电工程研究所,郑州450015;郑州机电工程研究所,郑州450015【正文语种】中文【中图分类】TM615【相关文献】1.500kW光伏并网逆变器系统设计 [J], 张哲;周家琪;2.智能功率模块SKiiP3在500kW三相光伏并网逆变器中的设计及应用 [J], 王大鹏;谢战洪;宋辉;3.500kW大功率光伏并网逆变器的LCL滤波电路设计 [J], 陈广斌;宋静文4.三相三线制并联型APF主电路参数设计与仿真 [J], 褚志祥;林永;张明昭;周东东;张恒5.IGBT并联型500kW光伏并网逆变器设计 [J], YANG Zi-ran;HUANG Shao-ping因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
超市屋顶500kW光伏发电系统设计方案一、项目概述二、技术方案三、工程设计四、经济效益分析五、环境影响评价六、安全生产措施七、建设进度计划八、投资估算九、后续管理一、项目概述___屋顶500kWp光伏并网发电项目，是为了提高能源利用效率，减少能源消耗，降低企业能源成本，促进可持续发展而进行的。
该项目将在___屋顶安装500kWp光伏发电设备，通过并网发电，将发电量直接供给超市使用，剩余部分则可以卖给国家电网，实现能源的双向流动。
二、技术方案本项目采用的是晶硅太阳能电池板，组成光伏电池阵列，通过逆变器将直流电转换成交流电，接入电网，实现并网发电。
采用的逆变器为国内知名品牌，具有高效率、稳定性强、可靠性高等特点。
同时，为了保证发电系统的安全性能，还将采用防雷、接地保护等措施。
三、工程设计本项目的工程设计将按照国家相关标准及规范进行，确保项目的安全、可靠、高效。
设计内容主要包括：光伏电池板的布置、逆变器及配电系统的设计、电缆敷设方案、接地保护方案、防雷措施、并网接入方案等。
四、经济效益分析本项目的建设将有效降低企业能源成本，提高能源利用效率，减少能源消耗，同时还可以通过卖电获得收益。
经济效益主要体现在：年发电量约为600,000度，可节约电费约60万元，同时还可以通过卖电获得收益约100万元，年总收益约为160万元。
五、环境影响评价本项目的建设对环境的影响主要是光污染和噪声污染。
为了减少光污染，将采用特殊的遮光材料，减少光的反射和漏光。
为了减少噪声污染，将采用低噪声逆变器和降噪材料，减少噪声的传播。
同时，还将根据环保要求，进行垃圾分类、垃圾处理等工作。
六、安全生产措施本项目的建设将严格按照国家相关标准和规范进行，确保施工过程中的安全。
同时，还将采取防火、防爆、防雷等措施，确保发电系统的安全性能。
在施工过程中，还将加强对工人的安全教育和培训，提高工人的安全意识。
七、建设进度计划本项目的建设周期为3个月，主要分为设计、采购、施工、调试、并网等阶段。
500W光伏并网逆变器设计
光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势。
根据光伏并网发电系统的特点,设计了一套额定功率为500W的光伏并网逆变器,该并网逆变器能实现最大功率跟踪和反孤岛效应控制功能,控制部分采用基于TMS320F24 0型DSP的电流跟踪控制策略,实现了与网压同步的正弦电流输出。
关键词：太阳能;光伏系统;最大功率点跟踪;孤岛效应;并网逆变器
1 引言
太阳能的大规模应用将是21世纪人类社会进步的重要标志,而光伏并网发电系统是光伏系统的发展趋势。
光伏并网发电系统的最大优点是不用蓄电池储能,因而节省了投资,系统简化且易于维护。
这类光伏并网发电系统主要用于调峰光伏电站和屋顶光伏系统。
目前,美、日、欧盟等发达国家都推出了相应的屋顶光伏计划,日本提出到2010年要累计安装总容量达50 000MW的家用光伏发电站。
作为屋顶光伏系统的核心,
并网逆变器的开发越来越受到产业界的关注[1]。
2 光伏并网系统设计
2.1 系统结构
光伏并网逆变器的结构如图1所示。
光伏并网逆变器主要由二部分组成：前级DC-DC变换器和后级DC -AC逆变器。
这2部分通过DClink相连接,DClink的电压为400V。
在本系统中,太阳能电池板输出的额定直流电压为100V～170V。
DC—DC变换器采用boost结构,DC—AC部分采用全桥逆变器,控制电路的核心是TMS320F240型DSP。
其中DC-DC变换器完成最大功率跟踪控制(MPPT)功能,DC-AC逆变器维持DClink 中间电压稳定并将电能转换成220V／50Hz的正弦交流电。
系统保证并网逆变器输出的正弦电流与电网的
相电压同频和同相。
2.2 控制电路设计
2.2.1 TMS320F240控制板
TMS320F240控制板如图2所示,以TI公司的TMS320F240型DSP为核心,外围辅以模拟信号调理电路、CPLD、数码管及DA显示、通信及串行E2PROM,完成电压和电流信号的采样、PWM脉冲的产生、与上位
机的通信和故障保护等功能。
2.2.2 电压和电流信号检测电路
模拟信号检测电路的功能是把强电信号转换为DSP可以读取的弱电数字信号,同时要保证强电和弱电的隔离。
笔者选用惠普公司的HCPL7800A型光电耦合器,其非线性度为0.004％,共模电压为l 000V时的共模抑制能力为15kV／lμs,增益温漂为0.000 25V／℃,带宽为100kHz。
具体隔离检测电路如图3所示。
2.2.3 IGBT驱动电路
DSP控制电路产生的PWM信号先通过驱动电路,然后控制IGBT开关管的开通状态。
笔者选用惠普公司的HCPL3120型专用IGBT驱动电路,如图4所示。
驱动电路的输入和输出是相互隔离的,驱动电路还有电
平转换功能,将DSP的+5V控制电压转换为+15V的IGBT驱动电压,驱动电路电源采用金升阳公司的B0515
型隔离电源模块。
2.2.4 辅助电源
为了给光伏并网逆变器的控制电路、信号采集电路及开关管驱动电路等提供各种工作电源,需要设计1个与主电路隔离的辅助电源。
辅助电源的输入电压为100VDC～170VDC;输出的3路电压分别为+15VDC(2. 5W)、-15VDC(2.5W)和+5VDC(5W);输出电压波动小于1％。
笔者采用最新的Topswitch系列FOP222型电路进行辅助电源的设计[3]。
辅助电源主电路采用单端反激式拓扑结构,如图5所示。
3 最大功率跟踪控制MPPT
MPPT的实质是一种自寻优过程[4],常用的方法有固定电压跟踪法、扰动观测法、导纳微增法和间歇扫描跟踪法。
笔者采用的是间歇扫描跟踪法。
其核心思想是定时扫描一段(一般为0.5倍～0.9倍的开路电压1阵列电压,同时记录不同电压下对应的阵列输出功率值,然后比较不同点太阳电池阵列的输出功率,得出最大功率点。
笔者对间歇扫描法进行了改进,即在较短时间间隔内只在缩小的跟踪范围内(Vm-0.1Voc和Vm+0.1 Voc)扫描1次。
其中Vm和Voc分别是太阳能电池阵列的最大功率点工作电压和阵列开路电压。
每隔一段较长时间后再在整个跟踪范围内对各工作点扫描1次。
改进后的间歇扫描法控制既保持了跟踪的控制精度又提高了系统运行的稳定性。
4 反孤岛效应控制方法
孤岛效应是指由于电气故障、误操作或自然因素等原因造成电网中断供电时各个用户端的太阳能光伏并网逆变器仍独立运行的现象。
一般来说,孤岛效应可能对整个配电系统设备及用户的设备造成不利的影响,包括并网逆变器持续供电可能危机电网线路维护人员的生命安全：干扰电网的正常合闸过程：电网不能控制孤岛中的电压和频率。
可能造成用户用电设备的损坏[5]。
因此解决光伏并网系统的孤岛问题显得尤为重
要。
笔者提出了一种正反馈频率扰动的反孤岛检测方法。
该方法的主要思想是首先判断当前电网电压频率的漂移方向,然后周期性地对输出电流频率施以相应的扰动。
同时观测实际输出电流频率。
当输出电流频率跟随扰动信号变化即输出电流频率可由并网逆变器控制时,就成倍增加扰动量。
以达到使输出电流频率快速
变化而触发反孤岛频率检测的目的。
5 实验
笔者对500W光伏并网逆变器进行了测试。
采用8块额定功率为50W的多晶硅太阳电池阵列串连,输入电压为100VDC-170VDC,输出电压为220VAC,输出频率为50Hz。
输入侧分别用安培表和伏特表测量太阳电池的输入电压和电流,输出侧采用FLUKE 43B型电能质量分析仪检测并网逆变器输出交流电压和电流的参数和波形。
由于输出交流电流值太小,因此采用在电流探头上绕8匝后测量。
测试结果是太阳电池的输出电压基本在122V左右,输出电流为2A,输出功率为244W。
由测试结果可以看出。
逆变器的输出电压为230.9V,输出功率为1.45kW／8=181.2W,所以逆变器的效率为0.74,逆变器的效率包括DC-DC变换和DC-AC变换及辅助电源的总效率。
逆变器输出功率因数为0.97,基本保持与网压同频和同相。
输出电流的基波分量占电流总量的99.6％,输出的电能质量是令人满意的。
6 结束语
由实验波形可以看出,所设计的光伏并网逆变器工作稳定。
性能良好。
由于采用了以TMS320F240型：D SP为主的控制电路,系统具有较好的动态响应特性。
采用了具有最大功率跟踪和反孤岛控制功能的软件设计,因而能充分利用太阳能电池的能源且能检测孤岛效应的发生。
