大型光伏电站中逆变器和控制设备的技术发展方向
未来光伏发电技术的发展趋势
未来光伏发电技术的发展趋势摘要:能源问题已经成为了如今各个国家面临的重大难题。
在全球各国可持续发展中,能源起到了非常重要的作用,一种不可或缺的战略资源,而现在像石油、煤炭等不可再生能源都在逐渐被消耗殆尽,所以,人们开始探索新型能源来解决社会生产与发展对能源的庞大需求问题。
在这种种新能源中,太阳能便属于一种较为清洁、环保的能源。
而本篇文章就将在简要阐述我国光伏发电产业现状的前提下,对光伏发电技术的具体应用进行探讨,并围绕其今后的发展趋势做出分析。
关键词:太阳能资源;光伏发电;应用现状光伏产业已经被列为如今国际能源竞争的关键领域之一。
最近一些年来,光伏发电技术不断得到发展,更新升级步伐不断加快,已经从常规铝背场(BSF)太阳电池技术改变成背钝化 (PERC) 太阳电池技术、从砂浆切割技术转变为金刚线切割技术、从多晶硅太阳电池转变成单晶硅太阳电池,这每轮技术变革都意味着落后于技术变革速度、应对能力薄弱的光伏企业将有可能遭到行业市场的淘汰。
所以,对下轮光伏发电技术的发展趋势进行科学合理的预判,围绕光伏发电技术的产业化发展趋势,这不仅直接影响着光伏企业能否保持稳定持续的发展状态,同时也对光伏产业的可持续发展起到了不容忽视的影响。
一、我国光伏发电产业的现状从原理角度来看,光伏发电主要是把太阳能转换成电能,由太阳能光伏组件、变压器、逆变器以及配电装置等共同组成一个系统,不但这样,也增设了监控系统、有功无功控制系统以及无功补偿系统等多个附属系统,通过这样的方式,构造出了一个较为健全的发电系统。
在该系统里,光伏发电一般包括两个不同的形式,即一个为集中式发电形式,另一个为分布式发电形式。
其中,分布式电网通常设置在城市建筑物屋顶上,安装于建筑物上,从而构成一个电网,其具有的优点为占地面积小、安装设置较为方便且灵活,可以依照不一样的地势与建筑物展开建造设置,并且成本并不昂贵。
分布式电网在建设时无需对负载性能进行考虑,如此就能够明显地节省开支。
光伏电站并网逆变器功率控制
光伏电站并网逆变器功率控制光伏电站并网逆变器功率控制是光伏发电系统中一个重要的技术环节。
它的作用是将太阳能光伏板所产生的直流电转换为交流电,并输出到电网中供用户使用。
在光伏电站中,逆变器是一个核心设备,它具有功率控制的功能,能够根据光伏板的输出功率、电网的负荷情况以及系统的安全性要求等因素,动态地调整逆变器的功率输出,以保证系统的运行稳定和安全。
本文将对光伏电站并网逆变器功率控制的原理和方法进行探讨。
一、光伏电站的运行原理在光伏电站中,光伏板接收太阳能辐射,将太阳能转化为电能。
由于光伏板的输出是直流电,而电网需要的是交流电,因此需要使用逆变器将直流电转换为交流电,并将其输出到电网中。
光伏电站的运行非常依赖于光照强度和太阳的角度。
当太阳照射光伏板时,光子会与光伏板上的半导体材料发生光电效应,产生电子-空穴对。
通过将这些电子-空穴对引导到电池片中,就可以形成电流。
这就是光伏板产生电能的基本原理。
二、光伏电站并网逆变器功率控制的意义光伏电站并网逆变器功率控制在光伏发电系统中具有重要的意义。
它能够根据光伏板的输出功率和电网的负荷情况,动态地调整逆变器的功率输出。
这样可以确保光伏电站对电网的稳定供电,并能够将多余的电能注入到电网中。
另外,光伏电站并网逆变器功率控制还能够提高系统的安全性,避免超载和故障等问题的发生。
三、光伏电站并网逆变器功率控制的方法光伏电站并网逆变器功率控制的方法主要包括响应式功率控制和主动功率控制两种。
响应式功率控制是根据电网电压和频率的变化来调节逆变器的输出功率。
当电网电压或频率发生变化时,逆变器能够根据这些变化自动调整输出功率,以保证光伏电站对电网的稳定供电。
这种方法的优点是实现简单、成本低,但其响应速度相对较慢。
主动功率控制是通过控制逆变器的工作方式和输出功率,来实现对光伏电站的功率控制。
在这种方法中,逆变器可以通过监测光伏板的输出功率和电网的负荷情况,来动态地调整逆变器的功率输出。
并网光伏逆变器 (大功率)解读
电磁干扰的要求
电网对逆变器产生的干扰:电压涨跌,频率漂移,不平衡,电 气噪声,浪涌等。要求逆变器不能损坏。
逆变器对于电网产生的干扰: 电流谐波,电压波动、电压闪 变、无功功率、电网阻抗、干扰叠加等。必须符合相关标准。 逆变器对于其他电器的干扰: 传导干扰,辐射干扰等。必须 符合相关标准。
电磁干扰对策:
发展方向: 1.使用更精确、更快速的数字锁相电路
2.如何克服在大功率并网时,电网电压采样电路的波动影响
目
录
1 大型光伏电站的系统构成 2 逆变器常见拓扑结构和发展方向 3 逆变器的转换效率
4 逆变器的保护功能
5 逆变器并网电流谐波 6 电磁兼容技术 7 最大功率点跟踪方式 8 电网锁相技术 9 孤岛效应检测技术 10 光伏电站的群控、监控及调度技术
保护类型:
• 电网电压过欠压
• 电网电压过欠频 • 交流输出短路保护 • 孤岛效应保护 • 逆变器过热保护 • 直流极性反接保护 • 直流过压保护
• 逆变器过载保护
• 逆变器对地漏电保护 • 逆变器内部自检保护(防雷器损坏,接触器故障,变压器过热,A/D通道
损坏,IGBT损坏等等)
低电压穿越 (LVRT)
6 电磁兼容技术
7 最大功率点跟踪(MPPT) 8 电网锁相技术
9 孤岛效应检测技术
10 光伏电站的群控、监控及调度技术 11 大规模应用的技术发展方向
并网电流谐波要求
国网公司对于光伏电站并网电流的谐波要求
并网电流谐波要求
鉴衡认证对于光伏并网逆变器并网电流的谐波要求 总谐波<5%
并网电流谐波的抑制
嵌入式控制板
• CUP(单DSP或双DSP系统),应用中TI的TMS320F2812/28335居多。 • 外围功能电路: 模拟和开关信号处理;逻辑运算;通讯;电源管理等。
大型地面光伏电站逆变器的选择
地面光伏电站逆变器选择1. 逆变器的研发设计要对西部恶劣的自然环境有充分预估地面电站中出现的很多问题与电站安装环境都息息相关,中国地面光伏电站主要集中在宁夏、内蒙古、甘肃、青海、新疆等西北地区,主要的土地类型为国有未利用戈壁、沙漠及荒地等,环境非常恶劣。
其中,高热、高寒环境会造成逆变器寿命减短,高海拔、多风沙环境会影响电气绝缘与散热问题,甚至存在老鼠、虫子等爬进逆变房中新陈代谢造成的腐蚀性问题等。
近几年西北电站中的大范围使用证明,国内逆变器品质大部分都符合了应对严苛环境的条件,而个别企业在技术方面的创新仍不断提高着对严苛环境的抵御能力。
以国内新晋技术创新品牌——茂硕电气为例,其SC500-1000KTL集中型逆变器在风道设计中便采用了分散热源的创新设计,同时配合德国风机为设备在高热环境中提供更佳的散热性能,在温度-30°C ~ +55°C范围内可连续可靠运行。
茂硕电气研发团队还针对西部自然环境,对逆变器进行了专门的防风沙、防腐蚀、抗低温等应用设计。
2. 逆变器要面对严苛的电网要求中国的光伏除少量在西部无电地区和东南部海岛应用的离网微网应用以外,大多都需要接入电网,而一定规模的光伏发电接入电网将对电网的稳定性产生冲击。
西部大型地面光伏电站受本地用电量小限制,所发电量主要通过升压后并入高压电网进行输送,考虑到电网稳定与安全等因素,电网公司会对其接入方案的友好性方面要求格外严苛。
据国家电网相关人员介绍,谐波干扰是电网接入非常重要且强制性的指标之一,国内设备招标中一般要求THDi<3%。
茂硕电气SC500-1000KTL集中型逆变器通过创新的磁件设计,不仅大大提高了机器整体转换效率(98.8%)同时还大大降低谐波干扰(THDi<2%),而据了解能够做到THDi<2%的逆变器企业包括茂硕电气在内目前国内仅有两家。
另外,茂硕电气SC500-1000KTL集中型逆变器各类保护功能力求做到全面,顺利通过电网故障穿越测试,更好地适应弱电网场景;目前采用薄膜电容,可承受1000V直流电压;同时,具备夜间SVG功能,能够降低电网损耗、保持电网稳定。
光伏逆变器 应用场景
光伏逆变器应用场景介绍光伏逆变器是将光伏电池板所产生的直流(DC)电能转换为交流(AC)电能的设备。
光伏逆变器在太阳能发电系统中扮演着重要的角色,其应用场景涵盖了宽广的领域。
本文将从家庭应用到商业项目再到大型光伏电站,逐一探讨光伏逆变器的应用场景。
家庭应用环保节能•家庭光伏逆变器将太阳能转换为电能,减少了家庭对传统能源的需求,可以显著减少对化石燃料的依赖,从而降低碳排放。
•光伏逆变器能够将未使用的电能反馈到电网中,在充足的太阳光下,可以实现太阳能发电的自给自足。
节省电费•家庭光伏逆变器将太阳能转换为电能后,可以直接用于家庭的用电需求,从而减少了家庭对电网的用电需求,降低了电费支出。
•当家庭太阳能发电大于用电需求时,多余的电能可以反馈到电网中,通过上网电价来获得收益,进一步减少了家庭的电费支出。
供电可靠性•家庭光伏逆变器可以与电网进行并联工作,在电网断网时,可以通过逆变器提供的太阳能发电继续为家庭供电,增加了供电的可靠性。
•在自然灾害等情况下,光伏逆变器还能提供一定的应急电力,满足家庭的基本用电需求。
商业项目商业/办公楼•商业项目对电能的需求较大,安装光伏逆变器可以充分利用顶部的太阳能资源,并将其转化为自己的电能供应,减少了对电网的依赖。
•商业项目通常有较高的用电峰值,光伏逆变器通过在电网出现负荷峰值时补充电能,可以帮助平衡电网负荷,减少对电厂的压力。
酒店/度假村•酒店和度假村通常占地较大,其屋顶和草坪等空间可以安装大量的光伏电池板,利用太阳能发电减少能源成本。
•光伏逆变器可以将太阳能转化为电能,供应酒店和度假村的用电需求,同时减少对电网的依赖,提高能源供应的稳定性。
大型光伏电站光伏电站接入•大型光伏电站通常安装了大量的光伏电池板,这些电池板产生的直流电能需要经过光伏逆变器转换为交流电能后才能接入电网。
•光伏逆变器在光伏电站中扮演着重要的角色,其输出的交流电能需要符合电网的要求,同时需要保持良好的功率因数。
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1. 引言1.1 研究背景由于光伏发电系统的不稳定性和间歇性,逆变器的控制策略对系统整体性能具有至关重要的影响。
目前,虽然已经有一些传统的控制策略应用于光伏并网逆变器,但仍然存在诸多问题和局限性,如功率波动大、电压失调等。
对光伏并网逆变器控制策略的研究具有重要意义,可以提高系统的运行稳定性和效率,同时也有助于推动清洁能源的发展和应用。
本研究旨在通过对光伏并网逆变器控制策略进行深入探讨和优化设计,以实现系统的高效运行和提高发电效率。
结合实验验证和结果分析,为未来光伏并网逆变器的研究和应用提供参考和指导。
1.2 研究意义光伏并网逆变器是光伏发电系统中的核心设备,其控制策略的优劣直接影响着光伏发电系统的发电效率和运行稳定性。
研究光伏并网逆变器控制策略的意义非常重大。
合理的控制策略可以提高光伏发电系统的发电效率,最大限度地利用光伏板转换太阳能的能力。
通过优化逆变器控制策略,可以降低系统的损耗,提高系统的转换效率,从而提高光伏发电系统的整体发电量。
良好的控制策略可以提高光伏发电系统的稳定性和可靠性。
通过合理的控制策略设计,可以有效地降低系统在运行过程中出现的故障概率,保证系统的长期稳定运行,延长设备的使用寿命,降低系统维护成本。
研究光伏并网逆变器控制策略不仅有利于提高光伏发电系统的发电效率和运行稳定性,还对推动光伏发电技术的发展和应用具有重要的意义。
通过不断深入研究和优化控制策略,可以进一步完善光伏发电系统的性能,促进清洁能源的广泛应用。
1.3 研究现状光伏并网逆变器控制策略的研究现状在不断发展和完善。
目前,随着光伏发电系统规模的不断扩大和技术的不断进步,光伏并网逆变器控制策略也日趋多样化和复杂化。
传统的PI控制、PID控制等控制策略已经在实际应用中得到了广泛的应用,但在一些特定条件下存在着性能不佳,动态响应速度慢等问题。
研究人员开始着眼于改进和优化控制策略,以提高光伏并网逆变器的性能和效率。
光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法
相关研究综述
太阳能光伏并网发电系统是将太阳能转化为电能并直接接入电网的系统。近年 来,针对该系统的研究主要集中在提高效率、扩大规模、降低成本以及改善并 网控制策略等方面。已有的研究成果包括对光伏电池模型的改进、并网逆变器 的设计以及系统优化配置等。实验研究方面,研究者们通过构建不同规模的实 验系统对各种控制策略和优化方法进行了验证和比较。
逆变器的基本原理
逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置,其在光伏并网发电系统中起着重 要的作用。当太阳能电池板产生直流电时,逆变器将其转换为交流电,以便与 电网连接并进行电力交换。逆变器的主要组成部分包括整流器、逆变桥和滤波 器,其工作原理是基于半导体开关器件的开关动作来实现电流的逆变。
逆变器的设计方法
光伏并网发电系统中逆变器的设计与控 制方法
目录
01 引言
03 逆变器的设计方法
02 逆变器的基本原理 04 逆变器的控制方法
目录
05 逆变器的应用场景
07 参考内容
06 结论
引言
随着全球能源危机的加剧和环境问题的日益突出,光伏并网发电系统作为一种 清洁、可再生的能源形式,越来越受到人们的。逆变器作为光伏并网发电系统 的核心部件之一,其设计与控制方法对整个系统的性能和稳定性具有至关重要 的影响。本次演示将详细介绍逆变器的设计与控制方法在光伏并网发电系统中 的应用。
3、采用滤波技术:滤波技术是解决电磁兼容问题的重要手段之一。通过在系 统中加入滤波器,可以有效地滤除电网中的谐波和电磁噪声,提高系统的电磁 兼容性。
三、方法与技术
本次演示采用仿真和实验相结合的方法对光伏并网发电系统的电磁兼容性进行 研究。首先,利用仿真软件对不同因素引起的电磁干扰进行模拟分析,探讨其 传播途径和危害程度。同时,通过实验测试不同措施对提高系统电磁兼容性的 效果,为优化系统设计提供依据。
光伏逆变技术与应用
PART 04
光伏逆变器的技 术发展与创新
高频变压器技术
定义:高频变压器是光伏逆变器中的重要组成部分,用于实现直流电和交流电的转换。
技术发展:随着光伏逆变技术的不断进步,高频变压器技术也在不断发展,提高了转换效 率和可靠性。
光伏逆变器的环保评价与认证
光伏逆变器在运行过程中 产生的噪音和辐射较低
光伏逆变器符合相关环保 标准和认证要求
光伏逆变器在生产、使用 和回收过程中对环境的影 响较小
光伏逆变器的能效和环保 特性得到了广泛的认可和
推广
PART 06
光伏逆变器的安 全与可靠性
光伏逆变器的安全性能要求
防雷保护:具备防雷击保护功能,确保设备在雷雨天气下的安全运行。
PART 03
光伏逆变器的市 场现状与前景
全球光伏逆变器市场规模
2022年全球光伏逆变器市场规模 约为1000亿元人民币
中国是全球最大的光伏逆变器市 场,占据约40%的市场份额
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5年,全球光伏逆变器 市场规模将达到1500亿元人民币
未来几年,随着光伏发电行业的 快速发展,光伏逆变器市场规模 将继续保持快速增长态势
电磁抗扰性: 光伏逆变器应 具备一定程度 的电磁抗扰性, 以确保在电磁 干扰环境下能 够稳定运行。
电磁安全标准: 光伏逆变器应 符合相关的电 磁兼容性标准, 以确保其安全 性和可靠性。
光伏逆变器的可靠性评估与寿命预测
可靠性评估方法:通过故障模式与影响分析、寿命试验等手段评估光伏逆变器的可 靠性
寿命预测模型:建立基于性能退化数据的寿命预测模型,预测光伏逆变器的寿命周 期
大功率光伏组串式逆变器
大功率光伏组串式逆变器什么是大功率光伏组串式逆变器?大功率光伏组串式逆变器是一种用于光伏发电系统中的关键设备。
它的主要作用是将光伏电池组串产生的直流电转换成可供电网使用的交流电。
光伏发电系统通常采用多个太阳能电池板组成光伏电池阵列,而每个太阳能电池板的输出电压较低,无法直接供电网使用。
因此,需要使用逆变器将太阳能电池板产生的直流电转换成交流电,以便将电能输入电网,供电给设备和家庭。
大功率光伏组串式逆变器相较于传统的逆变器,具有更高的功率处理能力。
在光伏系统中,光伏电池板的输出功率通常受到天气、光照强度和温度等因素的影响,存在波动性。
因此,为了充分利用光伏电池板的发电能力,需要选用功率更大的逆变器。
大功率光伏组串式逆变器能够高效地将光伏电池板产生的直流电转换成交流电,并确保其输出功率的稳定性。
大功率光伏组串式逆变器的工作原理是什么?大功率光伏组串式逆变器采用的核心技术是PWM(脉宽调制)控制和多电平逆变技术。
其工作原理如下:首先,光伏电池阵列将太阳能转化为直流电,这些直流电被分为若干组串,每组串电压较低。
接下来,这些组串的直流电输入到大功率光伏组串式逆变器。
逆变器内部通过PWM控制技术,根据当前的电压和频率要求,调整输出波形的占空比和频率。
通过PWM控制技术,逆变器可以精确地控制输出波形的谐波成分和频率,使其符合国际电力系统的规范要求。
同时,逆变器中还引入了多电平逆变技术。
这种技术使得逆变器输出的交流电波形更加接近正弦波,并减少了谐波的含量。
多电平逆变技术通过改变逆变器输出电压的波动范围,使其逼近正弦波,并减少输出波形的畸变程度。
逆变器通过以上两种技术的结合,能够高效地将光伏电池板产生的直流电转换成稳定的交流电。
这样,电能便可以输入电网,供应各种电气设备的使用。
大功率光伏组串式逆变器的应用和优势是什么?大功率光伏组串式逆变器在光伏发电系统中具有广泛的应用。
它主要用于工业和商业光伏电站,以及大型家庭光伏发电系统。
2023年逆变器行业市场前景分析
2023年逆变器行业市场前景分析随着可再生能源的日益普及,逆变器作为可再生能源的重要组成部分,其市场需求也得到了快速增长。
预计在未来数年内,逆变器市场将继续保持增长势头。
下面就逆变器行业市场前景进行分析。
一、市场规模逆变器市场规模目前已经非常大,预计到2025年,全球逆变器市场规模将超过530亿美元。
在可再生能源领域中,光伏逆变器占据着非常重要的地位,其市场规模也在不断扩大。
光伏逆变器市场预计在2025年左右将超过220亿美元。
二、市场发展趋势1. 单相逆变器占据更多市场份额目前,大多数太阳能电站使用三相逆变器,但在未来几年内,预计单相逆变器将成为太阳能市场的一大趋势。
这是因为单相逆变器具有安装成本低、独立安装灵活、更好地控制电网连接和监测等优点。
2. 远程监控和智能系统越来越重要随着技术的迅速发展和安装容量的迅速增长,远程监控和智能系统已成为逆变器市场不可或缺的一部分。
具备这些功能的逆变器可以实现更好的电网连接和可靠性,同时也可以降低成本并提高发电效率。
3. 更高的效率和更长的寿命逆变器市场的发展趋势之一是更高效率的产品,这将有助于减少能源损失并提高发电量。
另一个趋势是逆变器更长的寿命,这可以减少设备更换的成本并降低运营风险。
4. 大型电站和分布式发电市场逆变器市场的另一个重要发展趋势是大型电站和分布式发电市场的不断增长。
这一趋势将推动逆变器市场的增长,并在未来几年内提供更多的商业机会。
三、市场机遇1. 技术不断创新逆变器技术不断创新,使其能够适应不同的市场需求并提供更好的性能,这为逆变器制造商提供了机会。
新技术的应用将有助于推动逆变器市场的增长并吸引更多的投资。
2. 政策支持政府对可再生能源的支持不断增加,这也推动了逆变器市场的发展。
政策的支持使得太阳能电力成本降低、可获得的投资回报率提高,这也使得更多的投资者愿意在该领域投入资金。
3. 逐渐成熟的市场逆变器市场已经非常成熟,市场上出现的产品种类和类型非常多。
光伏逆变器的分类与应用场景
05 光伏逆变器的未来发展趋 势
提高转换效率
高效拓扑结构
研究新型的电路拓扑结构,如多 电平、矩阵式等,以提高逆变器 的电压和电流等级,从而提高转 换效率。
先进控制算法
采用先进的控制算法,如矢量控 制、模糊控制等,以优化逆变器 的运行状态,提高转换效率。
智能调度与优化
结合大数据和人工智能技术,实 现逆变器的智能调度与优化,提 高转换效率。
灵活配置
组串式光伏逆变器支持灵活的组串接入方式,可以根据不同的光伏组 件和系统需求进行定制化配置。
易于维护
组串式光伏逆变器结构相对简单,故障率较低,且易于进行日常维护 和检修。
高可靠性
组串式光伏逆变器采用模块化设计,关键部件冗余配置,确保系统在 高海拔、高温、高湿等恶劣环境下稳定运行。
组串式光伏逆变器的应用场景
集成化系统解决方案
提供集成化的系统解决方案,包括逆变器、储能、光 伏组件等,方便用户使用。
06 结论
光伏逆变器的重要地位
光伏逆变器是光伏发电系统的核心组 件,负责将太阳能电池板产生的直流 电转换为交流电,以满足家庭和商业 用电需求。
光伏逆变器在光伏发电系统中扮演着 至关重要的角色,其性能和效率直接 影响整个系统的能源产出和经济效益。
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电系统。
商业应用
在商业领域,微型光伏逆变器可用于 小型企业、商店、咖啡馆等场所的光 伏发电系统。
通讯应用
在通讯领域,微型光伏逆变器可用于 微波中继站、卫星地面站等小型通讯 设施的光伏发电系统。
微型光伏逆变器的优缺点
优点
体积小、重量轻、高效率、低成本、易于安装和维护。
缺点
光伏电站运行与维护期末模拟测试卷三含答案
光伏电站运行与维护期末模拟测试卷三一、单选题(本大题共40小题)1、逆变器根据对无功能量处理方法不同,分为()。
A、电压型和电阻型B、电流型和功率型C、电压型和电流型D、电压型和功率型正确答案:C2、逆变器结构和电气连接应保持(),不应存在锈蚀、积灰等现象,散热环境应良好()。
A、清洁B、完整C、正常D、干净正确答案:B3、逆变器运行时不应有()振动和异常噪声()。
A、轻微B、较小C、较大D、最大正确答案:C4、允许每()给逆变器上电一次。
A、5minB、3minC、7minD、10min正确答案A5、光伏电站发电系统中作为显示和交易的计量设备和器必须符合()的要求,开定期校准。
A、计量法B、企业C、电站D、领导正确答案:A6、严禁在风力大于()、大雨或大雪的气象条件下清洗光伏组件。
A、5级B、4级C、B级D、10级正确答案:B7、光伏电站发电系统的主要部件周围()易燃易爆物品。
A、不得堆积B、可以堆积C、随意D、必须堆积正确答案:A8、变压器油枕油位计的+40℃油位线,是表示()的油位标准位置线。
A、变压器温度在+40℃时B、环境温度在+40℃时C、变压器温升至+40℃时D、环境温度升至+40℃时正确答案:B9、变压器铭牌上的额定容量是指()。
A、有功功率B、无功功率C、视在功率D、平均功率正确答案:C10、变压器运行时,温度最高的部位是()。
A、铁芯B、绕组C、上层绝缘油D、下层绝缘油正确答案:B11、变压器的使用年限主要决定于()的运行稳定。
A、绕组B、铁芯C、变压器油D、外壳正确答案:A12、电缆的运行电压不得超过额定电压的()。
A、5%B、10%C、15%D、20%正确答案:C13、熔断器的额定值主要有()。
A、额定电压、额定电流和额定电阻B、额定电压和额定电流C、额定电压、额定电流和熔体额定电流D、额定电压正确答案:C14、电能质量管理的主要指标是电网的()。
A、电压和频率B、电压C、频率D、供电可靠性正确答案:A15、电缆的线径,一般要求损耗小于()。
大型光伏电站逆变器并网控制策略及稳定性解析
大型光伏电站逆变器并网控制策略及稳定性解析摘要:人类在这个社会赖以生存不可或缺的就是能源,能源对于当前社会经济的发展起着非常重要的作用,因此,就需要对能源加强科学合理的应用,其对于改善人们的生活以及促进人类发展起着决定性的作用。
然而目前人们所使用的多数为不可再生能源如煤炭、石油、天然气等,这三种能源的消费结构分别为27%,41%和23%。
光伏电站技术作为一种新型的可再生能源,拥有独特的优势,其来源广泛,使用过程中不产生污染。
故对光伏发电技术的推广势在必行,具有巨大的现实意义且能产生明显的经济价值。
文章从大型光伏电站逆变器并网的结构、原理等方面入手,对大型光伏电站逆变器并网的控制策略以及稳定性能进行了分析,并且针对其策略提出了一些建议,希望对我国电网系统的发展起到一定帮助作用。
关键词:大型光伏电站;逆变器;并网控制策略;稳定性;电网运行1 大型光伏电站逆变器并网的运行原理大型光伏电站逆变器并网主要是由DC-DC和DC-AC两级的变换器所构成的!前级DC-DC变换器主要是提升该高光伏电池阵的功率转化效率,并且对最大的功率运行情况进行全面的跟踪。
同时在跟踪的过程中,要不断提升电压的性能,要在最大程度上满足逆变并网中要求的直流母线电压。
后级DC-AC环节的主要功能就是将直流电逆变成与电网电压同幅同频的交流电,并且并网电流与电网电压应当在相同的位置上,这样可以有效地提升电压运行的功率。
其中,前级DC-DC的电路采用的Boost电路的拓扑结构,将大型光伏电站逆变器中输出的140V直流电压进行全面的升高,其直流电压大约为400V即可。
后级DC-AC的逆变器主要是利用的全桥结构为主,将400V直流电进行有效的转变,大约在220V/50Hz左右即可,这样在一定程度上保证了大型光伏电站逆变器并网的正常运行,对我国电网系统的稳定、安全的运行也起到了非常重要的作用。
2 大型光伏电站逆变器并网控制稳定性的主要对策2.1 大型光伏电站逆变器并网的主要方式方法在大型光伏电站逆变器并网控制的过程中,包括有电压源电压控制、电压源电流控制、电流源电压控制、电流源电流控制等方面,并且在电流控制中,主要分为直接电流控制和间接电流控制,主要是对电压电流的运行形式,进行全面跟踪,从而达到并网运行的效果。
光伏发电站设计规范逆变器选取及安装要点
光伏发电站设计规范逆变器选取及安装要点光伏发电作为清洁能源的一种重要形式,受到越来越多人的关注和青睐。
在光伏发电站的设计与建设中,逆变器的选取和安装是至关重要的环节。
本文将从技术规范、逆变器类型、选取要点以及安装要点等方面,进行详细阐述。
一、技术规范1.国家标准:光伏逆变器选型与安装需要严格遵循国家相关标准,如国家标准《光伏发电站工程施工及验收规范》等。
根据标准要求选择逆变器产品,并确保施工与验收过程符合相关规定。
2.电网接入:光伏逆变器选用时需考虑与电网的接口问题。
应参照国家电网公司或地方电力公司的接入要求,确保逆变器可以与电网进行有效连接。
3.安全性能:逆变器的选取要符合国家安全规范,具备过压、过流、短路等各种保护措施。
此外,逆变器应具备防雷、防尘、防水等性能,并通过相关的安全认证。
二、逆变器类型1.集中式逆变器:适用于大型光伏发电站,具备高效、可靠的特点。
集中式逆变器可以实现多个光伏阵列的并网,集中式管理和控制。
2.串联式逆变器:适用于分布式光伏发电系统,可以根据具体需求选择串联式逆变器。
它能够实时监测光伏组件的发电情况,提供更加灵活的运行模式。
3.微逆变器:适用于小型光伏电站或屋顶光伏系统,具备高效转换和优秀的适应性。
微逆变器安装方便,且天然散热,使用寿命较长。
三、选取要点1.功率匹配:根据光伏组件的输出功率和逆变器的额定功率进行匹配。
逆变器的额定功率应略大于光伏组件的总功率,但不能过大,以充分利用光伏组件的发电能力。
2.效率要求:选取高效的逆变器可以提高光伏发电的总体效率。
考虑逆变器的转换效率、夜间耗电、无功功率等因素,选择性价比最高的产品。
3.可靠性评估:逆变器是光伏发电系统中的核心设备,其可靠性直接影响系统的稳定性。
选取有可靠运行记录和证书的品牌,并了解其售后服务体系。
四、安装要点1.安装位置:逆变器的安装位置应选择在通风良好、干燥、无阳光直射或蒸汽堆积的地方。
同时,应考虑逆变器的可视性,方便日常的运行监测与维护。
光伏并网逆变器M及双闭环控制技术研究
光伏并网逆变器M及双闭环控制技术研究一、概述随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重,可再生能源的开发和利用受到了广泛关注。
光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式,已经成为全球能源转型的重要方向。
光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心设备,其性能直接关系到整个系统的发电效率和电能质量。
对光伏并网逆变器及其控制技术的研究具有重要的现实意义和应用价值。
光伏并网逆变器的主要功能是将光伏电池板产生的直流电能转换为交流电能,并将其并入电网中供用户使用。
在这一过程中,逆变器需要实现最大功率点跟踪(MPPT),以最大化光伏电池板的发电效率同时,还需要保证并网电流的波形质量,减少对电网的污染。
为了实现这些功能,光伏并网逆变器通常采用双闭环控制技术,即外环控制负责调整逆变器的输出功率,内环控制则负责调节并网电流的质量。
目前,光伏并网逆变器的控制技术已经得到了广泛的研究和应用。
随着光伏发电系统规模的扩大和电网对电能质量要求的提高,传统的控制技术已经难以满足实际需求。
研究新型的光伏并网逆变器及其控制技术,提高系统的发电效率和电能质量,是当前光伏领域的重要研究方向。
本文将对光伏并网逆变器及其双闭环控制技术进行深入研究和分析。
介绍光伏并网逆变器的基本原理和结构详细阐述双闭环控制技术的基本原理和实现方法分析现有控制技术存在的问题和不足提出一种新型的光伏并网逆变器及其控制技术,并通过仿真和实验验证其有效性和优越性。
本文的研究成果将为光伏发电系统的优化设计和高效运行提供理论支持和技术指导。
1.1 研究背景与意义随着全球能源结构的转型和可持续发展理念的深入人心,光伏产业作为清洁能源的重要组成部分,正日益受到各国政府和科技界的关注。
光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心设备,其性能直接关系到电能转换效率、系统稳定性及电网接入质量。
研究和优化光伏并网逆变器的控制技术,对于提高光伏发电系统的整体性能、推动光伏产业的健康发展以及实现能源的绿色转型具有重要意义。
光伏发电技术经济分析及发展预测
光伏发电技术经济分析及发展预测摘要:随着现代经济社会的不断发展和能源消耗速度的不断加快,我国电力市场面临着巨大的运行压力。
电力短缺是中国许多城市普遍存在的问题。
因此,研究和开发可再生能源发电技术对解决我国的供电压力具有重要作用。
然而,中国光伏发电项目的发展速度落后于西方国家。
主要原因是缺乏有效的经济效益评价方法,对光伏发电的价值认识不够深入,未能形成完整的产业链,限制了光伏发电在市场上的应用。
因此,本文主要分析了光伏发电技术的经济效益,并对其未来发展进行了预测。
关键词:光伏发电;技术经济;分析;发展预测导言:太阳能是地球能源的基本来源。
因此,如何更好地利用太阳能发电是人类一直面临的棘手问题。
太阳能是一种清洁安全的能源。
它有广泛而充足的资源来源,而且寿命长。
与其他能源不同,它需要定期维护。
基于其他能源所不具备的特性,光伏能源被认为是21世纪最有价值的能源。
自20世纪50年代以来,太阳能的应用已经从太阳能电池发展到许多不同的领域,如太阳能光伏一体化建筑。
纵观全球光伏产业,也经历了半个世纪的发展。
进入21世纪后,我国光伏产业逐步进入快速发展时期。
因此,本文将在市场分析的基础上,从技术、企业产业和国家四个方面对技术经济进行深入探讨。
1 光伏发电技术的优势光伏发电技术突出了绿色环保的特点。
太阳能是一种绿色能源。
人们称之为中国重要的朝阳产业。
政府也非常重视光伏发电技术的研发,并给予了大量帮助和政策支持。
《联合国气候变化框架公约》参与国1997年在日本京都提出的《京都议定书》提到,参与国需要积极实施清洁能源的开发。
太阳能是一种非常典型的清洁能源,可以有效减少温室气体的排放。
作为世界上主要的石油供应地区,中东的政治局势一直处于动荡状态。
为了确保中国能源供应的稳定,我们需要大力发展清洁能源,以确保能源的市场需求。
中国是一个人口众多、人均资源(如石油和煤炭)份额很小的国家。
因此,我们需要积极开发太阳能、水电等各种可再生资源,以确保能源供应的可持续性和稳定性。
大型光伏电站组串式逆变器布置方案分析
文章编号:226—262(222U22—0096—04大型光伏电站组串式逆变器布置方案分析高立刚,田莉莎,张I,陈亮亮(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安710025)摘要:大型光伏电站的设计方案对光伏电站的投资收益影响较大。
文章给出了光伏电站关键设备组串式逆变器的两种布置方案并从光伏电站子方阵初始投资、压降损耗、发电量及运维等方面进行了比较,通过比较可知,组串式逆变器优化布置方案可减少线缆损耗、减少设备投资,便于后期的运维和巡检。
关键词:光伏电站;组串式逆变器;最大功率跟踪(MPPT)中图分类号:TM910文献标志码:A DOD2.3969/j.imx.1029-2912.2293.49.420Analysis oO the Layout Scheme oO Stiny Invertert Oi Larde-ScaOe PV Powea StatioIlaGAO Ligaug,TIDN Lisha,ZHANG Kun,CHEN LiangWaug(PowerChixa Northwest EngixeeCng Corpoetion Limiteh,Xibo71205,China)Abstract:The system design of Wrae—scale PV project has a great inZuence on the invest w ent income of the PV power station.The article intehuces two layout schemes of string inverters far the key equipment of PV power station and compares the initial invest w ent,voltage dep loss,power generation and O&M of the PV power station arey.Through comparison,it is found that the optimizeP arrangement of string inverters rePucos cPW Wss,equipment investwent,and facilitates suUsequent operaPoo,maintenance nd inspection.Key worda:PV power sWPoo;string inverter;maximum power teching(MPPT)0前言随着光伏发电系统成本的不断下降,光伏发电项目正入了“平价时代”3电站投资成本、提高电站发电量和整体,成为光伏电站投资领域关注的焦点。
大型光伏电站直流升压汇集接入关键技术及装备
大型光伏电站直流升压汇集接入关键技术及装备大型光伏电站直流升压汇集接入是将光伏电场中的分布式光伏逆变器所产生的直流电能通过直流电缆汇集接入到高压直流输电线路中的过程。
这个过程需要借助一系列关键技术和装备来实现,下面将针对这些关键技术和装备进行介绍。
1.直流逆变器技术:直流逆变器是将光伏电场中产生的直流电能转换为交流电能并将其注入到电网中的关键装备。
在光伏电站直流升压汇集接入系统中,每个光伏逆变器都承担着将来自光伏阵列的直流电能转换为交流电能的任务。
因此,直流逆变器技术的可靠性和效率对整个系统的运行效果至关重要。
2.直流汇流箱技术:直流汇流箱是将光伏阵列模块的直流电能通过直流电缆引出并集中连接到直流逆变器的装置。
直流汇流箱通常包括多个直流输入和一个直流输出,其中每个直流输入连接一个或多个光伏阵列模块。
直流汇流箱的设计和制造要求具备高可靠性、低功耗、防雷击和防火等功能,以确保整个光伏电场的稳定运行。
3.高压直流输电线路技术:高压直流输电线路是将光伏电场中的直流电能输送到电网中的关键设备。
由于在长距离输电过程中,交流电线路存在较大的电流损耗和电磁辐射问题,因此采用高压直流输电线路可以实现更高的输电效率和较低的损耗。
高压直流输电线路需要具备高电压等级、高电流容量、低电阻损耗和高绝缘性能等特点。
4.直流接收站技术:直流接收站是将光伏电场中的直流电能通过高压直流输电线路接入到电网中的关键设备。
直流接收站主要包括换流变压器、直流断路器、滤波器和保护设备等。
换流变压器用于将高压直流电能转换为电网所需要的交流电能;直流断路器用于在故障发生时切断电路以保护设备和人身安全;滤波器用于消除电磁干扰和谐波等不良影响;保护设备用于对光伏接入系统进行保护和监控。
5.直流电缆技术:直流电缆是实现光伏电站直流升压汇集接入的重要元素。
由于直流电流传输时存在较大的损耗和电磁干扰问题,因此直流电缆的选用和设计十分关键。
直流电缆需要具备较低的电阻损耗、较高的电气性能和良好的耐候性能。
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两台低压输出逆变器接中压变压器整体解决方案
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1 常见大功率并网逆变器的拓扑结构
多个功率模块并联
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逆变器拓扑发展方向
三电平及多电平方案
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逆变器拓扑发展方向
多重叠加技术
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10MW 系统
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逆变器拓扑发展方向
共用变压器解决方案
•优化直流母线电压、升压变压器配置和变比,避免重复升压,提高系统效率 •优先考虑当地用电负荷,避免过多电能的远距离传送
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逆变器常见拓扑结构和发展方向
逆变器的转换效率 逆变器的保护功能 逆变器并网电流谐波 电磁兼容技术 最大功率点跟踪(MPPT) 电网锁相技术
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孤岛效应检测技术
光伏电站的群控、监控及调度技术 大规模应用的技术发展方向
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1 大型光伏电站组成
•太阳电池 •交直流电缆 •阵列汇流箱
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孤岛效应检测技术
光伏电站的群控、监控及调度技术 大规模应用的技术发展方向
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1 转换效率的概念
转换效率是光伏并网逆变器中最重要的技术指标之一: 光伏并网逆变器中常用的效率概念: 最大效率 ηmax : 逆变器所能达到的最大效率 欧洲效率 ηeuro : 按照在不同功率点的效率根据加权公式计算 加州效率ηcec : 考虑直流电压对效率的影响,再次平均 MPPT效率ηmppt:反应逆变器最大功率点跟踪的精度 目前,先进水平: ηmax> 98% ηeuro>97.5% (不含变压器) ηmax> 96.5% ηeuro>96% (含变压器)
孤岛效应检测技术
光伏电站的群控、监控及调度技术 大规模应用的技术发展方向
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1 常见大功率并网逆变器的拓扑结构
采用工频变压器隔离的大功率三相并网逆变器
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1 常见大功率并网逆变器的拓扑结构
无变压器隔离的大功率三相并网逆变器 (输出电压可以从270V~400V)
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1 常见大功率并网逆变器的拓扑结构
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3. 低电压穿越 (LVRT)
参考试验波形
without active damping
with active damping
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4.特殊保护功能:防逆流保护
防逆流保护主要应用于低压侧并网发电系统。如果要求不
能向中压电网反向送电,则需要智能的防逆流保护系统
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大型光伏电站的系统构成
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逆变器常见拓扑结构和发展方向
逆变器的转换效率 逆变器的保护功能 逆变器并网电流谐波 电磁兼容技术 最大功率点跟踪(MPPT) 电网锁相技术
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孤岛效应检测技术
光伏电站的群控、监控及调度技术 大规模应用的技术发展方向
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1. 逆变器基本保护功能
保护类型: • 电网电压过欠压 • 电网电压过欠频
• 交流输出短路保护
• 孤岛效应保护 • 逆变器过热保护
• 直流极性反接保护
• 直流过压保护 • 逆变器过载保护 • 逆变器对地漏电保护 • 逆变器内部自检保护(防雷器损坏,接触器故障,变压器过 热,A/D通道损坏,IGBT损坏等等)
• 难点是光伏系统的发电量计量必须在低压侧。
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逆变器拓扑发展方向
轻型直流输电
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大型光伏电站的系统构成
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逆变器常见拓扑结构和发展方向
逆变器的转换效率 逆变器的保护功能 逆变器并网电流谐波 电磁兼容技术 最大功率点跟踪(MPPT) 电网锁相技术
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2. 逆变器增强的保护功能
保护类型:
• 低电压穿越 (LVRT)
• 输出直流分量超标保护 • 输出电流谐波超标保护 • 三相电网不平衡保护
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3. 低电压穿越 (LVRT)
在电网电压出现异常跌落时, 常常需要并网逆变器此时不 能立即脱网,而是需要继续 工作,起到支撑电网的作用。 当并网点电压在图中电压轮 廓线及以上区域内时,逆变 器需要保持并网运行。轮廓 线以下,逆变器停止向电网 送电。 LVRT需要考虑: • LVRT与反孤岛效应保护 的矛盾,如何协调;
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大型光伏电站的系统构成
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逆变器常见拓扑结构和发展方向
逆变器的转换效率 逆变器的保护功能 逆变器并网电流谐波 电磁兼容技术 最大功率点跟踪(MPPT) 电网锁相技术
•太阳电池阵列支架(固定
或自动跟踪)
•交、直流配电系统 •大型并网逆变器 •电网接入系统(升压变压
器、交流断路器、计量、 无功补偿、继电保护等)
•监测、计量、数采设备、
防雷系统(气象监测、数 据采集及传输等)
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要精心设计;
• 系统性能优劣的关键指标是生命周期内总的发电量;
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2 提高效率的方法
如何提高效率: • 拓扑结构 (boost ,单级, 三电平) • 器件: 功率器件,变压器,电抗 • 主功率器件开关频率 • 控制算法,调制方式,死区
• 其他细节: 辅助开关电源,风扇,散热器等
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3 Sungrow产品效率
SG100K3的效率: 最大效率 ηmax : 97.0% 欧洲效率 ηeuro : 96.4% SG250K3的效率: 最大效率 ηmax : 97.1% 欧洲效率 ηeuro : 96.5% SG500KTL的效率: 最大效率 ηmax : 98.7% 欧洲效率 ηeuro : 98.5%
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大型光伏电站的系统构成
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逆变器常见拓扑结构和发展方向
逆变器的转换效率 逆变器的保护功能 逆变器并网电流谐波 电磁兼容技术 最大功率点跟踪(MPPT) 电网锁相技术
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孤岛效应检测技术
光伏电站的群控、监控及调度技术 大规模应用的技术发展方向
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大型光伏电站的系统构成
• 逆变器是其中进行能量转换的关键设备,其效率指标
等电气性能参数,将直接影响到系统的发电量。
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逆变器常见拓扑结构和发展方向
逆变器的转换效率 逆变器的保护功能 逆变器并网电流谐波 电磁兼容技术 最大功率点跟踪(MPPT) 电网锁相技术
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