光伏并网系统的工作原理
想知道光伏并网嘛
想知道光伏并网嘛一、光伏发电系统概述光伏发电系统是一种利用太阳能将光能转化为电能的系统,主要由光伏电池组成。
光伏电池是一种半导体器件,能够将太阳光转化为电能。
光伏发电系统主要分为独立式和并网式两种。
独立式光伏发电系统是指将光伏电池直接连接到负载上,不与电网相连。
这种系统主要用于偏远地区或无法接入电网的地方,如山区、荒漠、海岛等。
并网式光伏发电系统是指将光伏电池通过逆变器转换为交流电,再与电网相连。
这种系统主要用于城市、工业区等地方,可以将多余的电能卖给电网,也可以从电网购买电能。
二、光伏并网系统的优势1.环保节能光伏发电系统是一种清洁能源,不会产生污染物和温室气体,对环境没有任何影响。
同时,光伏发电系统不需要燃料,不会产生二氧化碳等有害气体,是一种非常环保的能源。
2.经济效益光伏发电系统可以将多余的电能卖给电网,从而获得收益。
同时,由于光伏发电系统不需要燃料,运行成本非常低,可以大大降低电费支出。
3.可靠性高光伏发电系统不需要机械部件,运行稳定可靠。
同时,光伏电池寿命长,可以使用20年以上。
4.灵活性强光伏发电系统可以根据需要进行扩展,可以根据负载的变化调整发电量。
同时,光伏发电系统可以与其他能源系统结合使用,如风力发电、储能系统等。
三、光伏并网系统的组成光伏并网系统主要由光伏电池、逆变器、电网连接装置、监控系统等组成。
1.光伏电池光伏电池是光伏发电系统的核心部件,主要由硅、锗等半导体材料制成。
光伏电池可以将太阳光转化为电能,是光伏发电系统的发电部件。
2.逆变器逆变器是将光伏电池产生的直流电转换为交流电的装置。
逆变器可以将光伏电池产生的电能与电网连接,实现光伏发电系统的并网功能。
3.电网连接装置电网连接装置是将光伏发电系统与电网连接的装置,主要包括电缆、开关、保护装置等。
电网连接装置可以保证光伏发电系统与电网的安全连接。
4.监控系统监控系统可以对光伏发电系统进行实时监测,包括光伏电池的发电量、逆变器的运行状态、电网的电压、电流等。
光伏并网逆变器工作原理
光伏并网逆变器工作原理
光伏并网逆变器是一种将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电并与电网进行连接的设备,其工作原理如下:
1. 光伏发电:光伏电池板将太阳光转换为直流电。
当太阳光照射到光伏电池板上时,光子的能量激发电池中的电子,从而产生直流电。
2. MPPT控制:光伏并网逆变器内部配备了最大功率点跟踪(MPPT)控制器。
MPPT控制器可以监测光伏电池板的输出电压和电流,并通过适当调节输出电流和电压的方式,以最大效率地提取光伏电池板所能提供的最大功率。
3. 直流-交流转换:光伏并网逆变器将从光伏电池板获得的直流电转换为电网所需的交流电。
首先,逆变器内部的整流器将输入的直流电转换为中间直流电,然后通过高频变压器将中间直流电转换为交流电。
4. 同期控制:为了保证光伏发电系统并网运行时能够与电网保持同频同相,光伏并网逆变器内部配备了同期控制器。
同期控制器可以通过监测电网的电压和频率,并相应调整逆变器输出的电流和电压,以确保光伏发电系统与电网保持同步运行。
5. 并网连接:光伏并网逆变器将转换后的交流电与电网进行连接。
逆变器会通过电网侧的保护装置,如断路器和接地装置,确保逆变器与电网之间的安全连接。
通过以上工作原理,光伏并网逆变器能够将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电,并将其注入电网中,实现对电网的供电。
第二章 单相光伏并网发电系统结构与工作原理
第2章单相光伏并网发电系统结构与工作原理2.1单相光伏并网发电系统基本原理薔电池组图2-1典型光伏发电系统框图单相光伏并网发电系统由四部分组成,即太阳能电池方阵、蓄电池组、逆变器和控制器,其典型的系统框图如图2-1所示。
并网光伏发电系统的主要特点是,与公用电网发生紧密的电联系。
光伏发电系统多余的电力向电网供电,不足的电力由电网补。
其工作的基本原理是,太阳能电池方阵受到太阳辐照,通过太阳能电池的光生伏打效应,将太阳光能直接转换为直流电能,太阳能电池方阵的输出端经防反充二极管接至控制器。
控制器的一对输出端接至蓄电池组,对其进行充、放电保护控制;控制器的另一对输出端通过开关接至逆变器,将直流电逆变为交流电,可以向交流负载供电,也可以通过锁相环节向电网输出与电网电压同频、同相的交流电。
这样就构成了一个完整的发电、输电和供电系统。
对于光伏并网系统而言,将太阳能经光伏电池阵列转化成电能馈送给交流电网,其间能量的传递与转换可以有很多种方式,并网逆变器的结构也因而有所不同,可以是直接从太阳能电池到电网的单级DC-AC变换结构,也可以是DC-DC和DC-AC的两级变换结构。
对于小功率光伏并网发电系统,由于光伏电池阵列的输出电压比较低,因而更多的采用了先通过一级DC-DC变换器升压,然后再通过一级DC-AC逆变器的两级变换并网结构。
太阳能并网逆变器的控制目标是控制并网逆变器的输出电流为稳定的高质量的正弦波电流,同时还要求并网逆变器输出的电流与电网电压同频、同相,因此需要采用合适的控制策略以达到上述的控制目标。
2.2光伏发电系统逆变器的拓扑结构由于太阳能电池,燃料电池每个单元的输出电压较低,所以在串联数量很少的情况下,并网逆变器的输入电压较低,这样并网逆变器就需要具有直流电压的提升和逆变的功能。
通常并网逆变器依照级数可以划分为单级式逆变器和多级式逆变器。
单级指直流电压的提升和产生正弦波的输出电流或者输出电压在同一级电路中完成。
光伏电站并网原理
光伏电站并网原理光伏电站并网原理是指将多个光伏发电系统连接到电网中,共同向电网供电或从电网接受电力的过程。
并网原理的关键是通过电网的交流电和光伏发电系统的直流电之间的转换,以实现光伏电站与电网之间的能量交互。
在光伏电站并网过程中,首先需要进行电网连接。
电网连接是指将光伏发电系统的直流电线路与电网的交流电线路连接在一起。
这里涉及到一个重要的设备,即逆变器。
逆变器负责将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电,并将其与电网进行连接。
在并网过程中,逆变器需要满足一定的要求。
首先,逆变器需要具备保护电网的功能,即在电网故障或异常情况下能够及时切断与电网的连接,以保证电网的安全稳定运行。
其次,逆变器还需要具备功率控制功能,以保证光伏电站向电网供电时能够控制输出的功率,以满足电网的需求。
在光伏电站并网的过程中,逆变器是核心设备。
它可以将直流电转换为交流电,并通过调节输出电压和频率,使其与电网的电压和频率相匹配。
逆变器还需要具备一定的保护功能,以避免过电流、过电压等问题的发生。
除了逆变器,光伏电站并网还需要进行电网的监测和控制。
这是为了确保光伏电站的发电能力与电网需求相匹配。
监测和控制系统可以实时监测光伏电站的发电量、电压、频率等参数,并与电网需求进行比较,调整光伏电站的运行状态。
总的来说,光伏电站并网的原理是通过逆变器将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电,并将其与电网进行连接,以实现光伏电站与电网之间的能量交互。
在并网过程中,逆变器的保护功能和功率控制功能起到关键作用,同时监测和控制系统的作用也不可忽视。
这样,光伏电站可以向电网供电或从电网接受电力,实现可持续清洁能源的利用。
光伏并网原理
光伏并网原理光伏并网系统是指将太阳能光伏发电系统与电网相连接,通过逆变器将直流电转换为交流电,并将发电系统的电能输出到电网上。
光伏并网系统的原理是通过逆变器将太阳能光伏发电系统产生的直流电转换为交流电,然后将交流电与电网连接,实现发电系统与电网的互联互通。
光伏并网系统的核心设备是逆变器,它的主要功能是将太阳能光伏发电系统产生的直流电转换为交流电,并实现与电网的连接。
逆变器通过控制电压、频率和相位等参数,将发电系统产生的电能与电网实现同步运行,确保发电系统与电网的稳定运行。
在光伏并网系统中,逆变器起着至关重要的作用。
它不仅能够将太阳能光伏发电系统产生的直流电转换为交流电,还能够实现与电网的连接和同步运行。
逆变器的性能直接影响着光伏并网系统的发电效率和稳定性,因此选择适合的逆变器对于光伏并网系统至关重要。
光伏并网系统的运行原理是通过逆变器将太阳能光伏发电系统产生的直流电转换为交流电,并将电能输出到电网上。
逆变器通过控制电压、频率和相位等参数,实现发电系统与电网的同步运行,确保光伏发电系统的电能能够顺利输出到电网上。
光伏并网系统的运行原理简单而又重要,它是实现太阳能光伏发电系统与电网互联互通的关键。
通过逆变器将直流电转换为交流电,并将电能输出到电网上,实现光伏发电系统与电网的协调运行,为清洁能源的发展做出了重要贡献。
总结,光伏并网系统的原理是通过逆变器将太阳能光伏发电系统产生的直流电转换为交流电,并将电能输出到电网上,实现光伏发电系统与电网的互联互通。
逆变器是光伏并网系统的核心设备,它的性能直接影响着系统的发电效率和稳定性。
光伏并网系统的运行原理简单而又重要,它为清洁能源的发展做出了重要贡献。
光伏并网发电系统的结构和基本原理
光伏并网发电系统的结构和基本原理1.1 光伏并网发电系统的组成及分类1.1.1 光伏并网发电系统的组成光伏并网发电系统是将太阳能电池发出的直流电转化为与电网电压同频同相的交流电,并且实现既向负载供电,又向电网发电的系统。
光伏并网发电系统主要由光伏阵列、并网逆变器、控制器和继电保护装置组成。
光伏阵列是光伏并网发电系统的主要部件,由其将接收到的太阳光能直接转换为电能。
目前工程上应用的光伏阵列一般是由一定数量的晶体硅太阳能电池组件按照系统需要的电压的要求串、并联组成的。
并网逆变器是整个光伏并网发电系统的核心,它将光伏阵列发出的电能逆变成220V/50Hz的正弦波电流并入电网。
电压型逆变器主要由电力电子开关器件组成,以脉宽调制的形式向电网提供电能。
控制器一般由单片机或DSP芯片作为核心器件,控制光伏阵列的最大功率点的跟踪、控制逆变器并网电流的功率和波形。
继电保护装置可以保证光伏并网发电系统和电网的安全性。
1.1.2 光伏并网发电系统的分类光伏并网发电系统有单级式光伏并网发电系统和两级式光伏并网发电系统。
单级式光伏并网发电系统中,并网逆变器要同时完成MPPT 和并网电流控制的任务,即保证光伏阵列输出功率最大化的前提下控制并网电流与电网电压同频同相;两级式光伏并网发电系统中,并网逆变器只需进行逆变控制,光伏阵列最大功率点跟踪(MPPT )由前级DC/DC 变换器完成,并网逆变器通过控制DC/DC 变换器的输出电压实现系统功率平衡,并网逆变器控制的任务是保证输出电流与电网电压频率、相位完全一致。
1.2 光伏阵列模块工作点(MPPT )跟踪控制1.1.1 光伏阵列输出特性太阳能电池是利用半导体光伏效应制成, 它是将太阳辐射能直接转换为电能的器件。
太阳能电池电路模型见图2-1。
a:(I ph :光生电流, 正比于太阳能电池的面积和入射光的辐照度; I D :暗电流; R sh :旁路电阻; R s :串联电阻; R L :电池的外负载电阻; U oc :电池的开路电压。
光伏并网原理
光伏并网原理
光伏并网是将太阳能光伏发电系统与电网相连接的一种工作方式。
太阳能光伏发电系统通过光电转换将太阳能转化为直流电能,然后通过逆变器将直流电能转换为交流电能,最后将交流电能与电网相连接。
光伏并网系统的主要原理如下:
1. 光电转换:光伏组件中的光电池利用光电效应将太阳能转化为直流电能。
光电池中的半导体材料可以吸收光子,并将光子的能量转化为电子的能量。
2. 逆变器:直流电能无法直接输入电网,所以需要通过逆变器将直流电能转换为交流电能。
逆变器通过控制电力电子器件的开关状态,将直流电能中的电压和频率转换为符合电网要求的交流电能。
3. 并网保护:光伏并网系统需要满足电网的安全和稳定性要求。
为了保护光伏发电系统和电网的安全,通常会使用并网保护装置来监测电压、频率和功率等参数,并及时采取措施来保持电网的稳定运行。
4. 反向电流控制:光伏发电系统在并网过程中会产生电流,如果不能有效地控制反向电流,就会对电网造成负荷干扰和安全隐患。
所以光伏并网系统通常会设计反向电流保护措施,如安装反向电流保护装置或合理调整光伏发电系统的工作模式。
总的来说,光伏并网系统通过光电转换、逆变器、并网保护和反向电流控制等原理,将太阳能光伏发电系统与电网连接起来,
实现对电网的供电,并提供可再生、清洁的电能。
这种工作方式不仅能够有效利用太阳能资源,还能减少化石能源的消耗,减少对环境的污染,具有很大的发展潜力和应用价值。
光伏并网原理
光伏并网原理光伏并网系统是指将太阳能光伏发电系统与电网相连接,将太阳能光伏发电系统所产生的电能以直流或交流形式送入电网,以实现太阳能光伏发电系统与电网的互联互通。
光伏并网系统的主要组成部分包括光伏阵列、逆变器、电网连接装置和监控系统等。
首先,光伏阵列是光伏并网系统的核心部件之一,它由多块光伏组件组成,能够将太阳能转化为直流电能。
光伏组件通过光伏阵列连接在一起,形成一个整体,以提高发电效率和稳定性。
光伏阵列的选址和布局对光伏并网系统的发电效率和经济性具有重要影响。
其次,逆变器是光伏并网系统中的另一个关键部件,它能够将光伏阵列输出的直流电能转化为交流电能,以适应电网的供电要求。
逆变器的性能和稳定性直接影响着光伏并网系统的发电效率和电网接入质量。
因此,选用高性能的逆变器对光伏并网系统的运行至关重要。
此外,电网连接装置是光伏并网系统与电网连接的桥梁,它能够实现光伏发电系统与电网的安全、稳定地连接和运行。
电网连接装置具有过载保护、短路保护、接地保护等功能,能够确保光伏并网系统与电网的安全运行。
最后,监控系统是光伏并网系统的“大脑”,它能够实时监测光伏阵列的发电情况、逆变器的运行状态、电网连接装置的工作情况等,并能够对系统进行远程监控和管理。
监控系统的高效运行能够保障光伏并网系统的安全、稳定地运行,提高光伏发电系统的运行效率和可靠性。
总的来说,光伏并网原理是通过光伏阵列、逆变器、电网连接装置和监控系统等多个部件的协同作用,将太阳能光伏发电系统与电网相连接,实现太阳能光伏发电系统的发电和电网的供电之间的互联互通。
光伏并网系统的运行质量和安全性对于提高太阳能利用效率、降低能源消耗具有重要意义。
随着太阳能光伏技术的不断发展和完善,光伏并网系统将在未来的能源领域发挥越来越重要的作用。
光伏并网逆变器工作原理及太阳能电池特性
3 提升电耗效率
光伏并网逆变器能够减缓 电力传输过程中的损耗, 从而提升电耗效率。
光伏并网逆变器的工作原理
直流稳压
光伏并网逆变器使用直流稳压 技术,确保输出的电力质量和 电压稳定。
隔离变换
交流输出被隔离变换电路包装, 使电力传输更加稳定和高效。
抗干扰
光伏并网逆变器使用专业的抗 干扰技术,有效防止传输过程 中的电磁干扰。
光伏并网逆变器工作原理 及太阳能电池特性
太阳能电池在当今社会发挥着越来越重要的作用。了解光伏并网逆变器的工 作原理以及太阳能电池的特性,则是更好地利用太阳能电池的关键。
光伏并网逆变器是什么?
定义
光伏并网逆变器是太阳能电池板发电后转化为交流能的关键部件。它将直流能转化为交流能, 以便于供电。
功能
能够将与发电功率相对应的直流电能转换为交流电能,并通过交流公用电网输出电能。
太阳能电池的特及其影响因素
效率高
太阳能电池板是当前效率最高的 可再生能源之一,其总效率可以 高达20%。
天气影响
天气对太阳能电池板的效率产生 显著影响,暴雨和大雪都会消除 大部分太阳能电池板的输出。
安装方向
太阳能电池板的安装方向也会影 响其发电效率,朝向正南方的安 装角度最为理想。
被释放,由电场驱动产生电流。
3
电流收集
电流由金属电极收集并传送至电池板的
电力储存
4
端部。
电池板的电流可以存储在电池组中以供 以后使用。
光伏并网逆变器的作用
1 应对用电高峰
光伏并网逆变器能够应对 电网用电高峰期的电力需 求,使之更具有可靠性。
2 增加用电的稳定性
光伏并网逆变器在电力传 输过程中能使用电更加稳 定,从而增加用电的可靠 性。
光伏并网系统的工作原理
第1章光伏并网系统的工作原理1.1光伏并网系统光伏并网系统就是将太阳能光伏系统与电力网相连接的系统。
并网逆变器是并网光伏发电系统的核心部件和技术关键。
除了将光伏阵列发出的直流电转换为交流电,与普通逆变器不同的是,并网逆变器还需对转换的交流电的频率、电压、电流、相位、有功与无功、电能品质(电压波动、高次谐波)等进行控制,使转换后的交流电的电压、频率与电网交流电的电压、频率一致。
一般来说,并网逆变器具有如下功能:(1)自动开关。
根据日出到日落的日照条件,尽量发挥光伏阵列输出功率的潜力,在此范围内实现自动开始和停止。
(2)最大功率跟踪()控制。
在不同的外界温度和太阳光照强度条件下,使光伏阵列尽量保持最大功率输出的工作状态。
(3)并网时抑制高次谐波电流流入电网,减少对电网的影响。
(4)防止孤岛运行。
系统所在地发生停电,但由于光伏发电继续供电,逆变器的输出电压并未变动。
此时,就不能正常检测出是否停电,一旦再恢复来电,就有可能造成事故,这种情况称为孤岛运行。
为保护设备维修人员不受到伤害,并网逆变器需要具备此功能。
(5)自动电压调整。
由于大量的太阳能光伏系统与电网相联,晴天时太阳能光伏系统的剩余电能会同时送往电网,使电网的电压上升,导致供电质量下降。
为保持电网的电压正常,运转过程中要能够自动防止并网逆变器输出电压上升。
但对于小容量的太阳能光伏系统来说,几乎不会引起电压上升,所以一般省去此功能。
(6)异常情况排解与停止运行。
当系统所在地电网或逆变器发生故障时,及时查出异常,控制逆变器停止运转。
1.2并网逆变器的结构和原理光伏并网发电系统中,逆变器作为太阳能光伏阵列和电网的连接部分,在不同的应用场合,根据太阳能光伏阵列的输出电流、电压和功率等级和并网需求可以采用多种逆变器的连接方式。
(1)集中逆变器。
多组串联的光伏组件并联后再接在逆变器的直流输入侧,再通过逆变器变换为交流电并入单相或三相电网。
由于只有一个逆变器,系统设计成本低。
光伏系统并网方案
光伏系统并网方案随着可再生能源的发展和应用,光伏系统作为一种重要的可再生能源发电方式,得到了广泛的关注和应用。
光伏系统的并网方案是光伏电站建设中的一个关键环节,它涉及到光伏发电系统与电网之间的电力互联和协调。
在实际生产运营中,合理的光伏系统并网方案能够有效提高光伏系统的发电效率和经济效益。
本文将介绍光伏系统并网方案的基本原理、分类及优化方法。
一、光伏系统并网方案的基本原理光伏系统并网方案是指将光伏发电系统与电网进行连接,实现光伏发电与传统电力系统的互联互通,将光伏系统的发电功率输送到电网中。
光伏系统并网方案的基本原理是通过将光伏阵列直流输出转换为交流电,并将其与电网进行连接,实现光伏系统并网。
二、光伏系统并网方案的分类根据光伏系统并网的不同方式,可以将光伏系统并网方案分为并联型并网方案和串联型并网方案两种基本类型。
1. 并联型并网方案并联型并网方案是将光伏系统与电网进行最直接的连接,光伏系统的直流电通过逆变器转换为交流电,并与电网中的交流电直接并联。
该方案具有构造简单、效率高等优点,能够最大程度地提高光伏系统的发电效率。
在实际应用中,由于该方案具有较高的经济效益和使用便捷性,所以被广泛采用。
2. 串联型并网方案串联型并网方案是将光伏系统的直流电通过串联逆变器进行变换后再与电网连接。
该方案的优点是可以提高光伏系统的系统可靠性和稳定性,但由于逆变器的电压、电流等参数要能够匹配电网的要求,所以在设计和选型上要更加谨慎。
三、光伏系统并网方案的优化方法1. 并网电压控制在光伏系统并网的过程中,对并网电压的控制是十分重要的。
合理的电压控制可以保证光伏系统与电网之间的电力互联平稳无故障地进行。
通过在逆变器等设备中加入电压控制装置,可以实现对并网电压的精确控制,保证光伏系统的安全运行。
2. 功率平衡控制光伏系统并网中,功率平衡控制是实现光伏系统发电功率与电网要求的配合的关键。
通过在逆变器中加入功率平衡控制装置,可以实现光伏系统在并网中的发电功率动态调节,确保光伏系统与电网的协同运行。
太阳能光伏发电系统的并网与离网接入原理
太阳能光伏发电系统的并网与离网接入原理随着环境保护和可再生能源的重要性日益凸显,太阳能光伏发电系统逐渐成为人们关注的焦点。
太阳能光伏发电系统通过将太阳能转化为电能,为人们提供清洁、可再生的能源。
然而,对于太阳能光伏发电系统的并网与离网接入原理,很多人可能并不了解。
本文将介绍太阳能光伏发电系统的并网与离网接入原理,以增加大家对这一领域的了解。
1. 太阳能光伏发电系统的并网接入原理太阳能光伏发电系统的并网接入是指将发电系统与电网相连接,将太阳能转化的电能注入到电网中。
这样一来,太阳能光伏发电系统就可以实现对电网供电,同时也可以从电网获取电力。
在并网接入中,有几个关键的原理需要考虑。
首先,太阳能光伏发电系统需要通过逆变器将直流电转换为交流电。
逆变器是太阳能光伏发电系统中的核心设备,它可以将太阳能电池板产生的直流电转化为交流电,以适应电网的供电要求。
其次,太阳能光伏发电系统需要与电网保持同步。
为了确保发电系统与电网的稳定运行,发电系统的频率、相位和电压需要与电网保持一致。
这通常需要使用电网同步装置来实现。
最后,太阳能光伏发电系统还需要满足电网的保护要求。
在并网接入中,发电系统需要与电网进行双向通信,以确保在电网故障或发电系统故障时能够及时切断供电。
这通常需要使用保护装置来实现。
2. 太阳能光伏发电系统的离网接入原理太阳能光伏发电系统的离网接入是指将发电系统独立于电网运行,不与电网相连接。
这样一来,太阳能光伏发电系统可以自给自足地提供电力,无需依赖电网。
在离网接入中,同样有几个关键的原理需要考虑。
首先,太阳能光伏发电系统需要储能装置来存储过剩的电能。
由于太阳能光伏发电系统的发电量会受到天气等因素的影响,因此需要储能装置来存储过剩的电能,以便在夜间或低发电量时使用。
其次,太阳能光伏发电系统需要逆变器将直流电转换为交流电。
与并网接入不同的是,离网接入的逆变器需要满足系统的独立运行要求,能够稳定地将直流电转换为交流电供给用户使用。
太阳能光伏发电系统的并网与离网接入原理
太阳能光伏发电系统的并网与离网接入原理随着能源需求的增加和环境保护的重要性日益凸显,太阳能光伏发电系统越来越受到关注。
太阳能光伏发电系统的并网与离网接入原理是实现电能的有效利用和管理的关键。
本文将介绍太阳能光伏发电系统的并网与离网接入原理,并探讨其在能源领域的应用前景。
1. 太阳能光伏发电系统的基本原理太阳能光伏发电系统是通过利用太阳能将光能转化为电能的一种可再生能源系统。
它由光伏电池组件、逆变器、电池储能系统和电网连接等部分组成。
光伏电池组件是核心部件,它能够将太阳能转化为直流电能。
逆变器则将直流电能转化为交流电能,以满足家庭或工业用电需求。
电池储能系统的作用是在夜间或阴天时储存多余的电能,以确保系统的稳定运行。
电网连接部分则实现了太阳能光伏发电系统与电网的接入。
2. 并网接入原理并网接入是指将太阳能光伏发电系统与电网连接,将太阳能发电系统产生的电能注入到电网中。
在并网接入中,逆变器起到了关键作用。
逆变器能够将直流电能转化为交流电能,并将其与电网的电能进行同步。
同时,逆变器还能够监测电网的电压和频率,并根据电网的要求调整输出电能的质量和功率因数。
通过逆变器的控制,太阳能光伏发电系统可以实现与电网的互联互通,将多余的电能注入到电网中,从而实现电能的共享和有效利用。
3. 离网接入原理离网接入是指太阳能光伏发电系统不与电网连接,独立运行的一种方式。
在一些偏远地区或无法接入电网的地方,离网接入是一种理想的选择。
离网接入需要配备电池储能系统,以储存多余的电能供夜间或阴天使用。
同时,离网接入还需要配备逆变器和控制器等设备,以确保系统的稳定运行。
离网接入的优点是能够实现自给自足的能源供应,减少对传统能源的依赖,同时也能够更好地保护环境。
4. 太阳能光伏发电系统的应用前景太阳能光伏发电系统具有广阔的应用前景。
首先,太阳能光伏发电系统可以广泛应用于家庭和工业领域,满足电能需求,减少对传统能源的依赖。
其次,太阳能光伏发电系统的并网接入可以实现电能的共享和有效利用,为电网的稳定运行提供支持。
简述光伏并网系统核心--光伏逆变器
简述光伏并网系统核心--光伏逆变器光伏并网系统是指将太阳能光伏电池组成的光伏阵列通过光伏逆变器转换为交流电,并与公共电网相连接的系统。
光伏逆变器作为光伏并网系统的核心设备,起着将直流电转化为交流电,保证光伏系统正常运行的关键作用。
光伏逆变器的工作原理是将直流电转换为交流电。
光伏阵列产生的电能为直流电,经过光伏逆变器的逆变处理,将其转换为与公共电网频率、相位相同的交流电,以满足用户对电能的需求。
光伏逆变器的主要功能有以下几个方面:1. 电能转换:光伏逆变器能将光伏阵列产生的直流电转换为交流电,并将转换后的交流电送入公共电网。
2. 最大功率跟踪:光伏逆变器能根据光照强度的变化调整光伏阵列的工作状态,以使得光伏阵列输出的功率达到最大值。
这样能够提高光伏阵列的转换效率,提高光伏系统的发电能力。
3. 电网保护功能:光伏逆变器具备电网保护功能,当电网出现故障,如短路、过压、欠压等情况时,能够及时切断光伏系统与电网的连接,以保护逆变器和光伏系统的安全。
4. 数据监测和通信功能:光伏逆变器能够监测光伏系统的运行状态和发电数据,包括光伏阵列的电流、电压、发电功率等信息,并通过通信接口与监控系统进行数据传输,实现对光伏系统的远程监测和管理。
5. 高效率和可靠性:光伏逆变器具备高效率和可靠性,对电网波动和光照变化能够快速响应和调整,保证系统的稳定运行。
并且具备防雷、防尘、防腐蚀等特性,以延长逆变器的使用寿命。
光伏逆变器作为光伏并网系统的核心设备,在提高光伏系统发电效率、保护系统安全和稳定运行、实现远程监控和管理等方面起着至关重要的作用。
随着光伏技术的不断发展和成熟,光伏逆变器的技术和性能也在不断提升,为光伏并网系统的发展提供了更好的支持。
光伏发电并网原理
光伏发电并网原理
光伏发电并网原理即指将光伏发电系统与电网相连接,将所产生的电能直接注入电网中供电使用。
实现光伏发电并网的主要步骤包括光伏电池组件的光伏发电、直流变交流的光伏逆变器转换和并入电网。
首先,光伏电池组件通过将太阳光转化为直流电能来进行发电。
光伏电池组件的主要构成是一系列光伏电池单元,通过在光照下产生光生电压的效应来将太阳能转化为电能。
光伏电池组件通常由多个电池板组成,通过并联或串联的方式形成一个整体电池组件,以提高发电效率。
其次,光伏逆变器是将光伏电池组件产生的直流电能转化为交流电能的关键设备。
光伏逆变器将直流电能通过运算控制电路进行转换,输出交流电能。
光伏逆变器通常采用高频变换的方式实现,其内部设有变压器、开关电源和控制电路等关键组件。
最后,光伏逆变器将转换后的交流电能通过电网接入,实现光伏发电系统的并网。
光伏逆变器将所产生的交流电能与电网中的电能进行同步,并通过控制变流器的频率、相位和电压等参数,确保光伏发电系统与电网的稳定运行。
并网后,光伏发电系统产生的电能将与电网上其他电源供电进行混合,为用户提供电力供应。
总之,光伏发电并网原理主要通过光伏电池组件的发电、光伏逆变器的转换和电网的接入,实现将光伏发电系统的产生的电能注入电网,从而为用户提供稳定的电力供应。
这一原理使得
光伏发电得以广泛应用,并成为可再生能源领域的重要组成部分。
光伏并网发电原理
光伏并网发电原理光伏并网发电原理是指将光能转化为电能,并将其与电网相连接以供应电力的过程。
光伏并网发电系统由光伏发电模块、直流电源调节器、直流交流转换器、逆变器、电网接入点、测量和保护设备等组成。
光伏发电模块是光伏并网发电系统的核心部件,通常由多个光伏电池组件组合而成。
光伏电池组件是由多个层叠的光伏电池组成,光伏电池是一种能将太阳光能转化为直流电能的半导体材料,常见的有单晶硅、多晶硅和非晶硅等。
当阳光照射到光伏电池上时,光子能量激发了光伏电池中的电子,产生电压和电流。
直流电源调节器用于调节光伏电池输出的电流和电压,使其适应交流电网要求。
直流交流转换器将光伏电池组件的直流电能转换为交流电能,以适应交流电网的电压和频率。
逆变器是光伏并网发电系统的核心设备,它将光伏电池组件输出的直流电能经过逆变转换为交流电能并将其注入电网。
逆变器工作时需要保持与电网的同步,通过电网的频率和相位锁定来实现。
在光伏并网发电系统中,光伏发电模块产生的电能首先经由直流电源调节器进行调节,以满足电网的要求。
调节后的直流电能通过直流交流转换器转换为交流电能,然后进入逆变器进行逆变处理。
逆变器将直流电能转换为交流电能,并根据电网的要求进行频率和相位的调整,将电能注入电网中。
注入电网的电能可以被用户进行使用,也可以被其他用户接入电网进行共享。
在光伏并网发电系统中,为了确保其安全稳定地向电网注入电能,需要进行测量和保护。
测量设备主要用于测量光伏并网发电系统的电流、电压、功率、能量等参数,以监测系统的运行状态,并提供给用户或电网进行监控。
保护设备主要用于保护光伏并网发电系统,当系统出现故障或异常情况时,可以对系统进行切断或隔离,以保护系统和电网的安全。
总结来说,光伏并网发电原理是将光能利用光伏电池转化为电能,并通过逆变器将其逆变为交流电能,并注入电网进行共享。
光伏并网发电系统的核心设备包括光伏发电模块、直流电源调节器、直流交流转换器、逆变器、电网接入点、测量和保护设备等。
光伏并网逆变器原理
光伏并网逆变器原理
光伏并网逆变器是将太阳能光伏发电系统产生的直流电能,逆变为交流电能并直接供给电网使用的装置。
其工作原理可以简单概括为以下几个步骤:
1. 光伏电池组件吸收阳光并将其转化为直流电能。
这些电池组件通常由多个光伏电池片组成,通过串联和并联的方式组合形成电池组。
2. 直流电能经过光伏逆变器的直流输入端进入,并经过滤波电路进行滤波,去除掉可能存在的干扰信号。
3. 光伏逆变器内部的控制电路会对直流电能进行处理,包括功率调节、电压控制等。
控制电路会监测电池组件的工作状态,确保其在最佳工作点运行。
4. 经过控制电路处理后的直流电能,会经过逆变器内的高频变压器进行变换。
这种变换通常以高频进行,因为高频变换能够有效减小变压器的体积和重量。
5. 经过变压器变换后的电能,会经过输出电路输出为交流电能,并通过与电网连接的电网过滤电路进行过滤。
过滤电路主要是为了确保输出的交流电能符合电网的标准要求,例如电压频率、波形等。
6. 输出的交流电能通过并网电路连接至公共电网,提供给用户使用。
这样,光伏发电系统就实现了与电网的并网运行。
综上所述,光伏并网逆变器通过将光伏电池组件产生的直流电能逆变为交流电能,并利用变压器将电能变换为适合与电网连接的形式,实现了光伏发电系统与电网的无缝连接。
这种装置在太阳能光伏发电系统中起到了至关重要的作用,有效地提高了光伏发电系统的发电效率和可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第1章光伏并网系统的工作原理1.1光伏并网系统光伏并网系统就是将太阳能光伏系统与电力网相连接的系统。
并网逆变器是并网光伏发电系统的核心部件和技术关键。
除了将光伏阵列发出的直流电转换为交流电,与普通逆变器不同的是,并网逆变器还需对转换的交流电的频率、电压、电流、相位、有功与无功、电能品质(电压波动、高次谐波)等进行控制,使转换后的交流电的电压、频率与电网交流电的电压、频率一致。
一般来说,并网逆变器具有如下功能:(1)自动开关。
根据日出到日落的日照条件,尽量发挥光伏阵列输出功率的潜力,在此范围内实现自动开始和停止。
(2)最大功率跟踪(MPPT)控制。
在不同的外界温度和太阳光照强度条件下,使光伏阵列尽量保持最大功率输出的工作状态。
(3)并网时抑制高次谐波电流流入电网,减少对电网的影响。
(4)防止孤岛运行。
系统所在地发生停电,但由于光伏发电继续供电,逆变器的输出电压并未变动。
此时,就不能正常检测出是否停电,一旦再恢复来电,就有可能造成事故,这种情况称为孤岛运行。
为保护设备维修人员不受到伤害,并网逆变器需要具备此功能。
(5)自动电压调整。
由于大量的太阳能光伏系统与电网相联,晴天时太阳能光伏系统的剩余电能会同时送往电网,使电网的电压上升,导致供电质量下降。
为保持电网的电压正常,运转过程中要能够自动防止并网逆变器输出电压上升。
但对于小容量的太阳能光伏系统来说,几乎不会引起电压上升,所以一般省去此功能。
(6)异常情况排解与停止运行。
当系统所在地电网或逆变器发生故障时,及时查出异常,控制逆变器停止运转。
1.2并网逆变器的结构和原理光伏并网发电系统中,逆变器作为太阳能光伏阵列和电网的连接部分,在不同的应用场合,根据太阳能光伏阵列的输出电流、电压和功率等级和并网需求可以采用多种逆变器的连接方式。
(1)集中逆变器。
多组串联的光伏组件并联后再接在逆变器的直流输入侧,再通过逆变器变换为交流电并入单相或三相电网。
由于只有一个逆变器,系统设计成本低。
但是光伏组件的输出不平衡使系统损耗较多,此外单逆变器结构使系统可靠性下降。
它主要应用于大规模的沙漠光伏电站。
(2)组串逆变器。
光伏组件被连接成为几个相互平行的组串,每个组串都单独连接一台逆变器,故称为“组串逆变器”。
各光伏组串之间没有在直流侧进行并接,而是在交流侧与电网并接。
每个组串逆变器均具有独立的最大功率跟踪单元,从而减少了光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的现象和部分阴影带来的损耗,增加了发电量。
它主要应用于中大型光伏电站、较大型户用屋顶并网发电和城市分布式发电系统。
(3)组件逆变器(AC光伏模块)。
每个组件连接一台逆变器,交流侧并入低压电网,并对各个组件实现最大功率跟踪控制,增加了逆变器对组件的匹配性,同时模块化结构也增加了系统的可扩展性。
然而过多的逆变器使系统整体效率降低。
它主要应用于小型光伏发电。
逆变器一般包括三部分:●逆变部分:其功能是采用功率开关器件实现DC/AC 逆变。
有的逆变器为了提高直流侧的电压范围和MPPT 控制采用了多级的逆变结构;●控制部分:其功能是控制整个逆变器工作;●保护部分:其功能是在逆变器内部发生故障时起安全保护作用。
并网逆变器输出电流控制方式:瞬时滞环比较控制方式,定时比较控制方式(三态DPM和两态DPM),三角波比较控制方式(双极性PWM、单极性非倍频PWM和单极性倍频PWM)。
为了防止太阳能光伏阵列的直流电流向电力系统的配电线,给电力系统造成不良影响,在并网逆变器中一般设有绝缘变压器将直流电与交流电分开。
绝缘变压器可以设置在逆变器与电网配线之间,也可采用在逆变器的功率转换部分设置内藏方式。
基于并网安全性的考虑,部分国家强制要求并网逆变器与电网绝缘隔离。
根据采用的绝缘隔离方式,并网逆变器电路结构通常分为以下三种:1)工频变压器绝缘工频变压器绝缘方式主电路将光伏阵列的直流输出逆变为交流电后,通过工频变压器实现并网。
其中采用工频变压器使输入和输出绝缘,主电路和控制电路简单。
为了追求效率、减少空载损耗,工频变压器的工作磁通密度选的比较低,因此质量和体积较大,约占逆变器的总质量的50%左右,该结构是最早的一种主电路形式,现在它的应用已经越来越少。
2)高频变压器绝缘高频变压器绝缘方式主电路由太阳能光伏阵列直流输入,经过高频逆变器转换成高频交流电压,经高频变压器变换电压后,再经整流电路转换成直流电,最终经过逆变器输出工频交流电。
其中采用了高频链接的DC/DC 变换电路,所以可使装置小型化、可集成化、重量轻。
与工频变压器绝缘方式相比,电路构成、控制方式均比较复杂,由于经过两级转换,所以系统的效率也有所下降。
该结构是20世纪90年代比较主流的主电路结构。
3)无变压器绝缘在无变压器绝缘方式的主电路中,光伏阵列的直流输出经过升压斩波器升压至合适的电压值,再通过逆变实现交流输出。
其中升压DC/DC 部分可以适应较宽的直流电压范围,有利于光伏阵列实现最大功率输出,同时保证了逆变部分输出电流相对稳定。
与变压器绝缘方式相比,由于无隔离变压器的绝缘方式除了具有体积小、质量轻的特点外,还具有效率高、成本较低的特点。
虽然没有采用变压器进行输入和输出绝缘,但是只要采用适当措施,同样可保证主电路和控制电路运行的安全性。
它已成为目前主流的并网逆变器主电路结构。
对于无变压器结构的逆变器,由于输出电流的直流成分很可能给电网侧设备的变压器造成影响;此外当太阳能阵列的直流部分对地电位发生变动时,有可能通过太阳能阵列的寄生电容而发生漏电。
因此为了使无变压器结构的逆变器安全运行,必须采取一定的措施:(l)由于无变压器形式主电路没有变压器对输入和输出绝缘,因此太阳能光伏阵列的正极或负极不能直接接地。
系统的接地点应在交流输出的单相三线制中性点。
另外,由于太阳能阵列面积较大,对地有等效电容存在(正极等效电容和负极等效电容),该电容的充、放电会对电路的正常工作造成影响。
当其低频部分达到漏电流的保护阈值时,漏电流保护开关会切断供电电源,造成断电事故;其高频部分产生的电磁干扰会影响其他用电设备的正常工作。
等效对地电容充放电电流的低频部分的影响可以通过控制逆变器变换方式来消除;高频部分的影响可以由滤波的方式来消除。
(2)为了防止太阳能光伏阵列接地造成主电路损坏,还应增设接地保护电路。
在系统运行过程中,应通过零序互感器来检测太阳能阵列的正、负极的接地电流。
正常情况下,正、负极的接地电流应基本平衡,若不平衡电流值超过接地保护电路的阈值,说明光伏阵列的正极或负极有可能接地,此时,接地保护电路动作,切断逆变器的输出,系统停止工作。
1.3逆变器性能的技术参数体现逆变器性能的技术参数主要包含以下几个方面:(l)额定输出电压(稳压能力)在规定的输入直流电压允许波动范围内,它表示逆变器输出的额定电压值。
对输出额定电压值的稳定度有如下规定:在逆变器稳定运行时,电压波动范围有一个限定,如其偏差不超过[键入文字] 额定值的+-3%;在负载突变或其他干扰因素影响的情况下,输出电压偏差不超过额定值的+-8%。
(2)电压波形失真度当逆变器输出电压为正弦波时,应规定允许的最大波形失真度(谐波含量)。
通常以输出电压的总波形失真度表示,对单相逆变器其值不应超过10%,对三相逆变器其值不应超过5%。
(3)额定输出频率逆变器输出交流电压的频率应是一个相对稳定值,通常为工频50Hz。
正常工作条件下其偏差应在+-1%以内。
(4)输出电压不均衡度这个一般用于三相逆变。
在正常工作条件下,逆变器输出三相电压的不平衡度应不超过一个规定值,如5%。
(5)额定电流(或额定功率)它表示在规定的负载功率因数范围内,逆变器的额定输出电流。
有的产品给出的额定功率,其单位为V*A(伏安)或kV*A (千伏安)。
注:逆变器的额定功率是当功率因数为1时(可以通过逆变器控制系统进行控制),额定输出电压与额定输出电流的乘积。
(6)负载功率因数它表示逆变器带感性负载或容性负载的能力。
在正弦波条件下,负载功率因数应为0.7-0.9,额定值为0.9。
注:功率因数越接近1越好。
(7)逆变器效率它表示在规定的工作条件下,其输出功率与输入功率之比,以百分比表示。
逆变器在额定输出功率下的效率为额定效率,10%额定功率输出功率下的效率为低负荷效率。
(8)启动特性它表示逆变器带载启动的能力和动态工作时的性能。
逆变器应能够在额定负载下直接启动,能够根据负载的变化很快的响应并调节输出功率。
(9)各种保护能力如:逆变器的过流保护,应能够保证在负载发生短路或电流超过允许值时及时动作,既保护了逆变器本身,又有利于负载安全;过压保护,应能够保证出现故障导致输出电压过高时能及时实施保护措施,以使负载免受输出过电压的损害;过载保护,当逆变器的负载变化,导致逆变器输出超出额定功率许多,一般为额定负载的150%,应能够及时切断逆变器从而起到保护的功能。
(10)噪声电力电子设备中的变压器、滤波电感、电磁开关、大功率开关器件及风扇等部件都会产生噪声。
逆变器正常运行时,其噪声应不超过80dB,小功率逆变器的噪声应不超过65dB。
1.4MPPT 控制方法MPPT(Maximum Power Point Tracking)的控制目的就是实现光伏电池的最大功率输出。
实质上是一个动态自寻优过程,通过对当前光伏电池输出的电压V 与电流I的检测,求得当前光伏电池的输出功率,然后与前一时刻光伏电池的输出功率相比较,取大的值;在下一周期,再检测V、I,再比较取大值,如此循环,便可实现MPPT控制。
MPPT控制算法有很多方式,常用的有恒电压跟踪法、扰动观察法、增量电导法以及模糊控制算法等。
本节就对这些常用的方法作一介绍。
a)恒电压跟踪法从严格意义上来说恒电压跟踪法是一种曲线拟合的工作方式,它的工作原理是:室外温度一定时,光伏电池的最大功率点的分布几乎是在一垂直线两侧,也就是说光伏电池的最大功率点对应某个恒定电压,只需找到U max并控制光伏电池使之输出恒定在U max即可。
实际上这是把MPPT控制简化成稳压控制。
恒电压跟踪法优点明显:控制简单易实现、可靠性高,能提高光伏电池20%的效率。
缺点就是忽略了环境温度对光伏电池输出电压的影响。
以单晶硅为例,环境温度每升高1度,其光伏电池输出电压下降0.3%~0.4%。
也就是说光伏电池最大功率点对应的U max会随着环境温度的变化而变化。
所以恒电压跟踪法不适合温度变化较大的场所。
b)扰动观察法扰动观察法(Perturbation and Observation Method,简称PO法)的原理是先给一个扰动输出电压信号(U PV+∆U),然后测量光伏电池输出功率的变化并与扰动前的功率相比较,如果大于之前的功率值,表明扰动方向正确,可继续向同一(+△U)方向扰动;如果小于之前的功率值,则往反方向(-△U)方向扰动。