光伏逆变器课件

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对应一个逆变器,直流端具有最大功率跟踪功能, 交流端并联并网,其优点是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。
5.逆变器类型
(2) 组串式逆变器MPPT电压范围宽,一般为 250-800V,组件配置更为灵活。在阴雨天,雾气多 的部区,发电时间长。 (3) 组串式并网逆变器的体积小、重量轻, 搬运和安装都非常方便,不需要专业工具和设备,也 不需要专门的配电室,在各种应用中都能够简化施工、 减少占地,直流线路连接也不需要直流汇流箱和直流 配电柜等。组串式还具有自耗电低、故障影响小、更 换维护方便等优势。
5.逆变器类型
组成型逆变器主要缺点有: (1) 电子元器件较多,功率器件和信号电路在同一 块板上,设计和制造的难度大,可靠性稍差。 (2) 功率器件电气间隙小,不适合高海拔地区。户 外型安装,风吹日晒很容易导致外壳和散热片老化。 (3) 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,直流分量大,对电网影响
在规定的输出频率和负载功率因数下,逆变器应 输出的额定功率值。
4.逆变器主要技术指标
4.9.额定输出频率 在并网系统中,额定输出频率要对应所并入的电 网频率,而且当电网的频率和相位有微小波动时,逆 变器输出的交流电应自动追踪电网的频率和相位。当 检测到电网频率波动过大,逆变器将自动切离电网。
我国的市电频率为50Hz,并网逆变器频率波动范围一
3.逆变器结构、主要组成部件
逆变器一般由升压回路和逆变桥式回路构成。
升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出
控制所需的直流电压;逆变桥式回路则把升压后的 直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。它由 逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成,关键电子零组 件绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
3.逆变器结构、主要组成部件
大。
5.逆变器类型
(4) 多个逆变器并联时,总谐波高,单台逆变器THDI 可以控制到2%以上,但如果超过40台逆变器并联时, 总谐波会迭加。而且较难抑制。 (5) 逆变器数量多,总故障率会升高,系统监控难度
大。 (6) 没有直流断路器和交流断路器,没有直流熔断器, 当系统发生故障时,不容易断开。 (7) 单台逆变器可以实现零电压穿越功能,但多机并 联时,零电压穿越功能、无功调节、有功调节等功能实 现较难。
4.16. 保护功能
逆变器应设置:短路保护、过电流保护、过电 压保护、欠电压保护及缺相保护。
4.逆变器主要技术指标
4.17.干扰与抗干扰 逆变器应在规定的正常工作条件下,能承受一般环 境下的电磁干扰。逆变器的抗干扰性能和电磁兼容性应符 合有关标准的规定。 4.18.噪声 不经常操作、监视和维护的逆变器,应小于95db。 经常操作、监视和维护的逆变器,应小于80db。
4.逆变器主要技术指标
4.19.显示 逆变器应设有交流输出电压、输出电流和输出频 率等参数的数据显示,并有输入带电、通电和故障状态 的信号显示。
4.20. 通信接口 主要用于系统运行监控,一般的逆变器通讯接口 模式有RS-485、RS-232以及GPRS。 4.21. 机械参数 主要指逆变器的重量和尺寸。
器的容量,设计接入并网逆变器的电池组件的标称功率 可以等于直流侧输入最大功率。
4.逆变器主要技术指标
4.6. 最大输入路数 指逆变器直流侧可接入的直流回路数目。 4.7. 额定输出电压 在规定的输入条件下,逆变器应输出的电压值。 电压波动范围一般应:单相220V±5%,三相 380±5%。 4.8. 额定输出功率
3.逆变器结构、主要组成部件
(4)、辅助电路:提供适合控制电路工作的直流电压, 包括多种检测电路。 (5)、保护电路:提供所需的各种保护,如:过压、 欠压、过流、短路、过热等。 (6)、主逆变电路:由半导体开关器件组成的变换电 路。
4.逆变器主要技术指标
并网逆变器的主要技术指标有: 4.1. 逆变器正常使用环境条件: 包括工作温度、工作湿度以及逆变器的冷却方式 等相关指标。 4.2. 直流输入最大电流
5.逆变器的类型
逆变器分类的方法很多,例如:根据逆变器 输出交流电压的相数,可分为单相逆变器和三相 逆变器;根据逆变器使用的半导体器件类型不同, 又可分为晶体管逆变器、晶闸管逆变器及可关断 晶闸管逆变器等;根据逆变器线路原理的不同, 还可分为自激振荡型逆变器、阶梯波叠加型逆变 器和脉宽调制型逆变器等。根据应用在并网系统 还是离网系统中又可以分为并网逆变器和离网逆 变器等等。
4.12. 效率 在额定输出电压、输出,电流和规定的负载功率 因数下,逆变器输出有功功率与输入有功功率(或直流 功率)之比。 目前很多厂家的逆变器效率标示了“效 率”和“欧洲效率”两种。 “效率”一般指一天内某时刻逆变器的最大效率。
欧洲效率是根据一天内日照强度的变化计算加权
值,通过特定的公式计算一天内的“平均效率”,相对
5.逆变器类型
5. 3微型逆变器来自百度文库
单机功率在1KW以下,单MPPT,应用中多为
0.25-1KW一路MPPT,其优点是可以对每块或几 块电池板进行独立的MPPT控制,但该类逆变器每 瓦成本很高。目前在北美地区10KW以下的家庭光 伏电站中有较多应用。
5.逆变器类型
5.4 三种逆变器对比如下:
序 比较项目 号 1 容量大小 微型逆变器 目前市场上微型逆变器功率 小于500W。 单MPPT/<95% 安装组件背面或支架上,占 用空间最小。安装简单。 每瓦单价在2.5元左右 国内市场应用较少,经验缺 乏,技术不够成熟 由于微型逆变器可跟踪每块 组件发电最大效率,无组件 串匹配效率。 启动功率小,可提高发电量 由于每块组件安装一台微型 逆变器,数量相当较多,管 理较复杂,单台逆变器故障 对其他组件发电无影响。交 流汇流系统较多 每瓦单价在0.7元左右 目前市场应用较多,技术成熟,尤其 在小型系统中应用较多。 由于组串型逆变器正常有两个MPPT 以上,降低组串匹配影响,其效率介 于微型逆变器与集中型逆变器之间 启动功率小,可提高发电量 组串型逆变器在同等容量条件下设备 数量介于微型逆变器及集中型逆变器 之间。其发电影响范围也介于两者之 间,不需配直流汇流箱及直流柜 组串型逆变器 目前主流功率为5KW至20KW不等,其 主流为5KW、10KW、17KW、20KW 多个MPPT,正常在97%至98%之间 集中型逆变器 30KW至1MW,其中主流为100KW 、250KW、500KW 单个MPPT/>98.5% 需单独建房子,占地面积较大,需 要辅助设施。 每瓦单价在0.5元左右 目前市场应用较多,技术成熟,尤 其在MW级地面电站上应用较多。 由于集中型逆变器由多个组串并联 ,因此有组件匹配损失较大。 启动时需要总输入功率需大于5% 由于集中型逆变器容量较大,故逆 变器数据较少,管理方便,但单台 设备故障影响发电量较大。需配汇 流箱及直流柜的设备
光伏逆变器介绍
目录
1.逆变器图 2.逆变器原理和功能 3.逆变器结构、主要组成部件 4.逆变器主要技术指标 5.逆变器的类型、特点及选型设计
6.并网逆变器国内外生产厂家 7.光伏二厂组串与集中混合逆变的可行性
1.逆变器图
小型光伏逆变器
1.逆变器图
大型光伏逆变器
1.逆变器图
逆变器箱(房)
2.逆变器原理和功能
逆变系统的核心是逆变开关电路,简称逆变电路。 一个完整的逆变电路,除了主逆变电路外,还要有控 制电路、输入电路、输出电路、辅助电路和保护电路
等组成,如下图所示:
3.逆变器结构、主要组成部件
各电路的作用为: (1)、输入电路:为主逆变回路提供可确保其正常工作的
直流电压。
(2)、输出电路:对主逆变电路输出的交流电的质量进行 修正、补偿、调理,使之满足要求。 (3)、控制电路:为主逆变电路提供一系列的控制脉冲来 控制逆变开关管的导通和关断,配合主逆变电路完成逆变 功能。
比较科学。
4.逆变器主要技术指标
4.13. 负载功率因数 逆变器负载功率因数的允许变化范围。 4.14. 负载的非对称性在 10%的非对称负载下,固定频率的三相 逆变器输出电压的非对称性应≤10%。
4.逆变器主要技术指标
4.15. 防护等级 IP(INGRESS PROTECTION)防护等级系统 是由IEC(INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION)所起草。 IP防护等级是由两个数字所组成,第1个数字表示灯 具离尘、防止外物侵入的等级,第2个数字表示灯具 防湿气、防水侵入的密闭程度,数字越大表示其防 护等级越高。
2.逆变器原理和功能
当然,这样单纯地由开和关回路产生的逆变器输出波形 并不实用。一般需要采用高频脉宽调制(SPWM),使靠近正弦
波两端的电压宽度变狭,正弦波中央的电压宽度变宽,并在半
周期内始终让开关元件按一定频率朝一方向动作,这样形成一 个脉冲波列(拟正弦波)。然后让脉冲波通过简单的滤波器形成
正弦波。
5.逆变器类型
5.2 组串型逆变器
单机功率在3-60KW之间。主流机型单机功率
30-40KW,单个或多个MPPT,一般为6-15KW一路 MPPT。该类逆变器每瓦成本较高,主要应用于中小型 电站,在全球1MW以下容量的电站中选用率超过 50%。
5.逆变器类型
组串型逆变器的主要优势有:
(1) 组串式逆变器采用模块化设计,每个光伏串
5.逆变器类型
集中型逆变器的主要优势有: (1) 逆变器数量少,便于管理; (2) 逆变器元器件数量少,可靠性高;
(3) 谐波含量少,直流分量少电能质量高;
(4) 逆变器集成度高,功率密度大,成本低; (5) 逆变器各种保护功能齐全,电站安全性高;
(6) 有功率因素调节功能和低电压穿越功能,电
网调节性好。
5.逆变器类型
并网型光伏逆变器按照适用场合的不同又可分 为集中型逆变器、组串型逆变器、微型逆变器。
为了便于光电用户选用逆变器,这里仅以逆
变器适用场合的不同进行分类。
5.逆变器类型
5.1 集中型逆变器: 主要特点是单机功率大、最大功率跟踪(MPPT) 数量少、每瓦成本低。目前国内的主流机型以500KW、 630KW为主,欧洲及北美等地区主流机型单机功率 800KW甚至更高,功率等级和集成度还在不断提高, 德国SMA公司推出了单机功率2.5MW的逆变器。 集中型逆变器是目前大部分中大型光伏电站的首 选,在全球5MW以上的光伏电站中,其选用比例超过 98%。
般在±3%以内。
4.逆变器主要技术指标
4.10. 最大谐波含量 正弦波逆变器,在阻性负载下,输出电压的 最大谐波含量应≤10%。 4.11. 过载能力 在规定的条件下,在较短时间内,逆变器输 出超过额定电流值的能力。逆变器的过载能力应在 规定的负载功率因数下,满足一定的要求。
4.逆变器主要技术指标
5.逆变器类型
集中型逆变器的主要缺点有: (1) 直流汇流箱故障率较高,影响整个系统。 (2) 集中式逆变器MPPT电压范围窄,一般为450-
820V,组件配置不灵活。在阴雨天,雾气多的部区,
发电时间短。 (3) 逆变器机房安装部署困难、需要专用的机房和 设备。
5.逆变器类型
(4) 逆变器自身耗电以及机房通风散热耗电,系统
2.逆变器原理和功能
下图是逆变器的简单原理图:
2.逆变器原理和功能
光伏逆变器不仅具有直交流变换功能,还具有最
大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功
能。归纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪
控制功能、防单独运行功能(并网系统用)、自动电
压调整功能(并网系统用)、直流检测功能(并网系
统用)、直流接地检测功能(并网系统用)等。
4.3. 直流输入最大电压
4.逆变器主要技术指标
4.4.
直流输入MPPT电压范围: 逆变器对太阳能电池部分进行最大功率追踪
(MPPT)的电压范围,一般小于逆变器允许的最大直流 输入电压,设计电池组件的输出电压应当在MPP电压范 围之内。 4.5. 直流输入最大功率
应大于逆变器的额定输出功率。为了充分利用逆变
维护相对复杂。 (5) 集中式并网逆变系统中,组件方阵经过两次汇
流到达逆变器,逆变器最大功率跟踪功能(MPPT)不
能监控到每一路组件的运行情况,因此不可能使每一 路组件都处于最佳工作点,当有一块组件发生故障或
者被阴影遮挡,会影响整个系统的发电效率。
(6) 集中式并网逆变系统中无冗余能力,如有发生 故障停机,整个系统将停止发电。
逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置,主要 用于把直流电力转换成交流电力。逆变器主要由晶体管等 开关元件构成,通过有规则地让开关元件重复开——关
(ON——OFF),使直流输入变成交流输出。
2.逆变器原理和功能
2.逆变器原理和功能
2.逆变器原理和功能
以下图的单项桥式逆变电路为例说明其最基本的工作原理。图中 S1——S4是桥式电路的4个臂,它们由电力电子器件及辅助电路组 成。当开关S1和S4闭合,S2和S3断开时,负载电压V0为正;当开 关S2和S3闭合,S1和S4断开时,负载电压V0为负,波形如图所示 。这样就把直流电保持了交流电,改变两组开关的切换频率,即可 改变交流电的频率。
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