光伏逆变器回路图

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光伏逆变器系统控制

光伏逆变器系统控制
– 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。
• 电流源型逆变器
– 可以调整逆变器的输出电压和频率
– 在用于可变频率电动机驱动和其他要求电压和频率可变的应用场 合时,可以使用这种逆变器。
• 晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输 出电流。与普通机械开关(如Relay、switch)不同,晶 体管利用电讯号来控制自身的开合,而且开关速度可以非 常快,实验室中的切换速度可达100GHz以上。
• 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
• 输出电压低于输入电压。
再被转换成直流电,用以给设备进行供电。 • 完成这种变化的过程看似有点奇怪,这是因为在大型供电
系统中,如果电流型式是交流电,那么更容易改变电压和 电流的水平。 • 现在,旧的斩波电路别改为具有更新型电路的供电技术, 它们被统称为换流器(converter)。现在通常 会在开关模式供电(SMPS)中看到换流电路。
• 单相逆变器:主要组件是4个晶闸管和4个晶体管。这种电路通常 叫做直流连接逆变器,或者被简单的称为逆变器。输出为交流方 波。
• 晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又被称做可 控硅整流器,以前被简称为可控硅;是一种开关元件。
– 1957年美国通用电气公司开发出世界上第一款晶闸管产品,并于 1958年将其商业化。
– 逆变器的输入是光伏阵列产生 的直流电,通过逆变器转化成 50Hz的交流电。光伏阵列产生 的电压大小随光照的变化而变 化。

第6章 逆变器

第6章 逆变器

6.2 光伏逆变器的原理电路
1.三相电压型逆变器 三相电压型逆变器的基本电路如图6-8所示。该电路主要 由6只功率开关器件和6只续流二极管以及带中性点的直流 电源构成。图中负载L和R表示三相负载的各路相电感和相 电阻。
图6-8 三相电压型逆变器电路原理图
6.2 光伏逆变器的原理电路
功率开关器件VTl~VT6在控制电路的作用下,当控制信 号为三相互差120°的脉冲信号时,可以控制每个功率开关 器件导通180或120,相邻两个开关器件的导通时间互差 60°。逆变器三个桥臂中上部和下部开关元件以180°间隔 交替开通和关断,VTl~VT6以60的电位差依次开通和关 断,在逆变器输出端形成a、b、c三相电压。
图6-5 三级逆变器电路原理图
6.2 光伏逆变器的原理电路
逆变器波形变换
图6-6 逆变器波形 变换过程示意图
6.2 光伏逆变器的原理电路
4. 逆变器输出波形 方波:简单、便宜、使用方便,含高次谐波、损耗大, 干扰大、不能上网; 梯形波:高次谐波少,整机效率高;电磁干扰、不能上 网; 正弦波:波形好、性能优、可并网;线路复杂、贵。
6.2 光伏逆变器的原理电路
控制电路输出的开关控制信号:方波、阶梯波、脉宽调 制方波、脉宽调制三角波和锯齿波等;后三种脉宽调制的 波形都是以基础波作为载波,正弦波作为调制波,最后输 出正弦波波形。普通方波和被正弦波调制的方波的区别如 图6-9所示。普通方波信号是连续导通的,而被调制的方波 信号要在正弦波调制的周期内导通和关断N次。
6.2 光伏逆变器的原理电路
6.2.1 单相逆变器电路原理
1.推挽式逆变电路 推挽式逆变电路原理如图6-2所示。该电路由两只共负极 连接的功率开关管和一个初级带有中心抽头的升压变压器 组成。升压变压器的中心抽头接直流电源正极,两只功率 开关管在控制电路的 作用下交替工作,输 出方波或三角波的交 流电力。

江苏兆伏新能源 NSG-250K3TL 光伏并网逆变器 说明书

江苏兆伏新能源 NSG-250K3TL 光伏并网逆变器 说明书

NSG-250K3TL光伏并网逆变器用 户 手 册江苏兆伏新能源有限公司 版本号V1.0目录1、绪论 (3)1.1符号解释 (3)1.2手册说明 (5)2、安全指示 (6)3、产品描述 (7)3.1系统简介 (7)3.2产品说明 (8)3.2.1产品型号说明 (8)3.2.2产品铭牌 (8)3.2.3技术参数 (9)3.2.4效率曲线 (10)3.3外观说明 (11)3.4内部连接 (12)3.4.1线缆规格 (12)3.4.2 主回路连接 (13)3.4.3 控制回路连接 (17)3.4.4 保护接地连接 (17)3.5工作模式 (18)3.6保护功能 (19)4、操作与设置 (21)4.1操作界面 (21)4.2菜单显示 (22)4.3开机与关机 (25)4.4参数设置 (26)5、故障与维护 (28)5.1故障分析 (28)5.2维护 (29)6、附录 (30)6.1质量保证 (30)6.2联系ZOF (31)1、绪论1.1 符号解释本手册使用的指示符号的含义解释如下:此标志表明如果发生将会导致伤亡或重大损坏的注意事项或操作。

此标志表明如果发生将会导致伤亡或重大损坏的注意事项或操作此标志表明如果发生将会导致伤亡或重大损坏的注意事项或操作此标志表明系统良好工作的最佳配置和操作设备上面,显示器上面或者手册里面将会使用标志来代替文字。

商标小心触电!保护接地小心触电!蓄能放电时间:20分钟!断电之后20分钟之内都会存在危险高压。

1.2 手册说明尊敬的客户,感谢您选用本公司的产品。

使用前,请您务必仔细阅读本手册。

本手册是NSG-250K3TL光伏并网逆变器用户手册,版本号V1.0。

主要介绍了江苏兆伏新能源有限公司生产的NSG-250K3TL光伏并网逆变器的产品信息及使用规范,主要包括产品的特点、外观、内部连接、功能、操作与设置以及故障诊断与维护等方面的内容。

本手册的最终解释权归江苏兆伏新能源有限公司所有,如有疑问或建议,请及时与本公司联系。

太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图

太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图

跟着生态环境的日趋恶化,人们渐渐认识到一定走可连续发展的道路,一定达成从增补能源向代替能源的过渡。

光伏并网是太阳能利用的发展趋向,光伏发电系统将主要用于调峰电站和屋顶光伏系统。

在光伏并网系统中,并网是中心部分。

当前并网型系统的研究主要集中于DC-DC和 DC-AC 两级能量变换的构造。

DC-DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其追踪最大功率点;DC-AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位,同时获取单位功率因数。

此中DC-AC 是系统的重点设计。

太阳能光伏并网系统构造图如图 1 所示。

本系统采纳两级式设计,前级为升压斩波器,后级为全桥式逆变器。

前级用于最大功率追踪,后级实现对并网电流的控制。

控制都是由DSP芯片 TMS320F2812 协调达成。

图1 光伏并网系统构造图逆变器的设计太阳能并网逆变器是并网发电系统的中心部分,其主要功能是将发出的直流电逆变为单相沟通电,并送入电网。

同时实现对中间电压的稳固,便于前级升压斩波器对最大功率点的追踪。

而且拥有完美的并网保护功能,保证系统能够安全靠谱地运转。

图 2 是并网逆变器的原理图。

图2 逆变器原理框图控制系统以TI 企业的TMS320F2812 为中心,能够实现反应信号的办理和A/D 变换、DC/DC 变换器和PWM 逆变器控制脉冲的产生、系统运转状态的监督和控制、故障保护和存储、 485 通信等功能。

实质电路中的中间电压VDC、网压、并网电流和太阳能电池的电压电流信号采样后送至F2812 控制板。

控制板主要包含:CPU及其外头电路,信号检测及调治电路,驱动电路及保护电路。

此中信号检测及调治单元主要达成强弱电隔绝、电平变换和信号放大及滤波等功能,以知足DSP 控制系统对各路信号电平范围和信号质量的要求。

驱动电路起到提升脉冲的驱动能力和隔绝的作用。

保护逻辑电路则保证发生故障时,系统能从硬件上直接封闭输出脉冲信号。

在实现同频的条件下可用矢量进行计算,从图 3 能够看出逆变器输出端存在如图3a 所示的矢量关系,关于光伏并网逆变器的输入端有以下基本矢量关系式:Vac=Vs+jωL·IN+RS·IN (1)式中 Vac—电网基波电压幅值,Vs—逆变器输出端基波幅值。

NSG-500K3TL 光伏并网逆变器用户手册

NSG-500K3TL 光伏并网逆变器用户手册
2、安全指示 ............................................................................................................................................ 5 3、产品描述 ............................................................................................................................................ 6
3.1 系统简介 ....................................................................................................................................... 6 3.2 产品说明 ....................................................................................................................................... 6 3.3 外观说明 ....................................................................................................................................... 7 3.4 内部连接 ....................................................................................................................................... 9

光伏并网逆变器控制的设计

光伏并网逆变器控制的设计

光伏并网逆变器控制的设计
1 引言
21世纪,人类将面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战。

在有限资源和保护环境的双重制约下能源问题将更加突出,这主要体现在:①能源短缺;②环境污染;③温室效应。

因此,人类在解决能源问题,实现可持续发展时,只能依靠科技进步,大规模地开发利用可再生洁净能源。

太阳能具有储量大、普遍存在、利用经济、清洁环保等优点,因此太阳能的利用越来越受到人们的广泛重视,成为理想的替代能源。

文中阐述的功率为200W太阳能光伏并网逆变器,将太阳能电池板产生的直流电直接转换为220V/50Hz的工频正弦交流电输出至电网。

2 系统工作原理及其控制方案
2.1 光伏并网逆变器电路原理
太阳能光伏并网逆变器的主电路原理图如图1所示。

在本系统中,太阳能电池板输出的额定电压为62V的直流电,通过DC/DC变换器被转换为400V直流电,接着经过DC/AC逆变后就得到220V/50Hz的交流电。

系统保证并网逆变器输出的220V/50Hz正弦电流与电网的相电压同步。

图1 电路原理框图
2.2 系统控制方案
图2为光伏并网逆变器的主电路拓扑图,此系统由前级的DC/DC变换器和后级的DC/AC 逆变器组成。

DC/DC变换器的逆变电路可选择的型式有半桥式、全桥式、推挽式。

考虑到输入电压较低,如采用半桥式则开关管电流变大,而采用全桥式则控制复杂、开关管功耗增大,因此这里采用推挽式电路。

DC/DC变换器由推挽逆变电路、高频变压器、整流电路和滤波电感构成,它将太阳能电池板输出的62V的直流电压转换成400V的直流电压。

图2 主电路拓扑图。

光伏逆变器技术培训(PPT49页)

光伏逆变器技术培训(PPT49页)
电能质量
总电流谐波畸变 率THD=1.08% (满功率时)
电能质量
总电流谐波畸 变率THD=4.55% (四分之一功率时)
机柜
采用四柜体结构直流柜逆变柜控制柜交流输出柜 1 2 3 4
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Hale Waihona Puke 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
直流支撑电容
支撑薄膜电容规格 420µF/1100V 42A electronicon (60) 100000h, (t ≤ 70℃) 高频吸收电容 1.5~2uF/1200V/IGBT AVX
逆变桥部分
控制和保护
大功率逆变器的控制部分—跟踪电网 跟踪电网(软件锁相环技术(PLL))
控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成的任务—直流到交流的转换 直流到交流的变换原理 单相逆变原理 三相逆变原理
控制和保护
单相逆变原理:
控制和保护
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。
控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成的任务—跟踪电池板跟踪电池板(MPPT: 最大功率跟踪) 薄膜电池板与晶硅电池板
机柜
采用四柜体结构直流柜逆变柜控制柜交流输出柜 1 2 3 4

光伏并网逆变器的分类及原理ppt课件

光伏并网逆变器的分类及原理ppt课件
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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

光伏逆变器

光伏逆变器

450-850 900 600
500-820 880 660
300-900 1000 600
450-850 880 560
440-800 850
450-820 880 600
总谐波畸变率(额定功率时) 最大效率 外形尺寸(宽×高×深)
<3% 97.8% 1800×2200×800
<3% 98.1%
<3% 98.2% 98.5%
的直流断路器,断路器选用国际优质品牌;
光伏阵列汇流箱
按照多块电池组件串联进行设计,多个电池组件并联组成电池组串输入汇流箱,其参 数如下:
项目
输入回路数量 每路输入电流 输入/输出电压
参数描述
8-16路 10A 450-850VDC
备注
最大开路电压
输出回路数量 输出电流
900VDC
1路 80-160A
重庆大全新能源 有限公司 重庆大全新能源 有限公司 镇江大全太阳能 有限公司 南京大全新能源 有限公司
多晶硅
硅棒切片
电池片
电池板组件
南京大全变压器 有限公司
大全电气有限公司
江苏大全凯帆电 器股份有限公司
逆 变 器 接入电网 变压器 配电柜
凯帆新能源光伏产业链
江苏大全凯帆电器股份有限公司
电池板组件
光伏汇流箱
交流避雷器
如上图所示,MODAQO S100GE250K3并网逆变器通过三相桥式变换器,将光伏阵列输
出直流电压变换为高频的三相斩波电压,通过滤波器滤波变成正弦波交流电,接着 变压器隔离升压后并入电网发电。
中大功率产品外形
大功率并网逆变器250kW-1MW S100 GT250K3 S100 GT500K3 S100 GT1000K3 S100 GE250K3 S100 GE500K3 S100 GE1000K3

光伏并网逆变器的设计

光伏并网逆变器的设计

半导体器件应用网/news/201535.html 光伏并网逆变器的设计【大比特导读】基于光伏并网逆变器的基本原理和控制策略,设计了并网型逆变器的结构,其采用了内置高频变压器的前后两级结构,即前级DC/DC高频升压,后级DC/AC工频逆变。

该设计模式具有电路简单、性能稳定、转换效率高等优点。

基于光伏并网逆变器的基本原理和控制策略,设计了并网型逆变器的结构,其采用了内置高频变压器的前后两级结构,即前级DC/DC高频升压,后级DC/AC工频逆变。

该设计模式具有电路简单、性能稳定、转换效率高等优点。

在能源日益紧张的今天,光伏发电技术越来越受到重视。

太阳能电池和风力发电机产生的直流电需要经过逆变器逆变并达到规定要求才能并网,因此逆变器的设计关乎到光伏系统是否合理、高效、经济的运行。

1光伏逆变器的原理结构光伏并网逆变器的结构如图1所示,主要由前级DC/DC变换器和后级DC/AC逆变器构成。

其基本原理是通过高频变换技术将低压直流电变成高压直流电,然后通过工频逆变电路得到220V交流电。

这种结构具有电路简单、逆变电源空载损耗很小、输出功率大、逆变效率高、稳定性好、失真度小等优点。

图1光伏逆变器结构图逆变器主电路如图2所示。

DC/DC模块的控制使用SG3525芯片。

SG3525是双端输出式SPWM脉宽调制芯片,产生占空比可变的PWM波形用于驱动晶闸管的门极来控制晶闸管通断,从而达到控制输出波形的目的。

作为并网逆变器的关键模块,DC/AC模块具有更高的控制要求,本设计采用TI公司的TMS320F240作为主控芯片,用于采集电网同步信号、交流输入电压信号、调节IGBT门极驱动电路脉冲频率,通过基于DSP芯片的软件锁相环控制技术,完成对并网电流的频率、相位控制,使输出电压满足与电网电压的同频、同相关系。

滤波采用二阶带通滤波器,是有源滤波器的一种,用于传输有用频段的信号,抑制或衰减无用频段的信号。

其可以有效地滤除逆变后产生的高频干扰波形,使逆变后的电压波形达到并网的要求。

光伏并网逆变器工作原理及太阳能电池特性ppt课件

光伏并网逆变器工作原理及太阳能电池特性ppt课件
1.电流源 电流源是相对于电压源来说的. 对于电压源,电源输出到负载两端的电压试
图维持不变,这就是说,电源上的电压是恒定的, 从欧姆定律来看,就是电源电压V不变,I和R可 以变化,即V=IR
对于电流源,电源输出到负载的电流试图不 变,也就是来自电源的电流不变。这并不常见, 但确实存在,并且在许多场合得到应用,也遵从 欧姆定律,即V=IR
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并网逆变器拓扑结构
其实在实际运行中电流源和电压源不是很好区分,但 是也有很多特点可循,在电力电子设备中,可以看它的控 制对象来区分是电压源和电流源,电压源是以电压为控制 对象,而电流源是以电流为控制对象,也就是常说的直接 电流控制,现在的光伏并网逆变器就以三相交流输出电流 为主要控制对象加上直流电压来实现MPPT最大功率跟踪 控制的。
其中T1-T6 就是IGBT功率模 块,L是滤波电抗 器,C为滤波电容
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并网逆变器拓扑结构
我公司的逆 变器就是由两个 这样相同的结构 并联成500kW
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并网逆变器拓扑结构
这是滤 波电抗器 和滤波电 容
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太阳能电池特性
以下2个图是太阳能电池在不同辐照,不同温度下的IV曲线,图中S表示辐 照强度,T表示电池板温度
1.并网逆变器拓扑结构 2.太阳能电池特性 3.并网逆变器原理
1
并网逆变器拓扑结构
并网逆变器实际上是一种电流型并网的 有源逆变电力电子设备,要想系统的了解 这种并网逆变器,需要明白几个概念: • 1.什么是电流源? • 2.什么是有源逆变? • 3.为什么会并网?也就是为什么电流会流向 电网?
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并网逆变器拓扑结构
图中的U1为逆变器, U0为电网,Z1逆变器和电 网间的线路阻抗,i1是并 网电流,它们之间的关系 是i1=U1-U0/Z1,也就是要 实现并网,必须符合 U1>U0,这就是在直流电 压过低时不能并网的原因。

光伏并网逆变器的分类及原理—

光伏并网逆变器的分类及原理—

惯性的环节上时,其效果基本相同。SPWM法就是以该结论为理论基础,用脉冲
宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关 器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内
的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率
和幅值。
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逆变器工作原理:光伏并网逆变器通过检测直流电压
解决办法:
用万用表电压档测量逆变器直流输入电压。电压正常时,总电压是各组件电压之和。如果没有电压,依 次检测直流开关,接线端子,电缆接头,组件等是否正常。如果有多路组件,要分开单独接入测试。
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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
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3、IGBT模块
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘 栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅 型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器 件, GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电大;MOSFET 驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度 小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱 和压降低。

TC500KH型光伏并网逆变器介绍

TC500KH型光伏并网逆变器介绍
TC500KH型光伏并网逆变器介绍
主回路的简介
直流侧断路器 PV+
PV-
直流支撑 逆变单元 电容
直流
EMI 滤波器
DC AC
交流侧接触器
LCL 滤波器
变流
EMI 滤波器
交流侧断路器 A B C
直流防 雷模块
系统控制与电网监测
PE
交流防 雷模块
运行/故障 指示灯
液晶触摸屏
RS485
A B
TC500KH型光伏并网逆变器介绍
图2-2. ABB 型断路器
TC500KH型光伏并网逆变器介绍
直流断路器
直流断路器
直流断路器的操作把手的中间 位置为:“tripped”。
该位置表示“脱扣”,那么需 要进行手动复位。
图2-3.直流断路器
如果断路器脱扣,那么需要进行手动复位,需要 先将断路器的把手打到“off”位置。
TC500KH型光伏并网逆变器介绍
逆变器的主要的电气参数
重要的电气参数 最大的方阵开路电压(V) 额定交流输出功率(KW) 直流侧工作电压范围(V) MPPT的范围(V) 最大交流输出功率(KW) 交流侧工作电压范围(V) 额定工作频率(HZ) 逆变器最大的工作效率 电流总谐波畸变率 工作的环境温度
海拔
说明 1000 500 450-1000 500-820 550 270-350 50/60 98.7% ﹤3% -30℃—60℃ 3000米以下不降额
TC500KH型光伏并网逆变器介绍
1).逆变器直流柜简介
内部器件介绍
直流断路器 直流EMI滤波器 放电电阻 直流霍尔传感器 直流防雷模块
图2-1.逆变器直流柜的内部结构图
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课件:光伏并网逆变器原理

课件:光伏并网逆变器原理
电池板的大面积布置,产生各种寄生参 数,外界及其他逆变器工作时对直流端干 扰很容易被电池板捕获,并直接传递到逆 变器上,影响逆变器的稳定工作。
直流EMI滤波器
2、直流支撑电容
光伏并网逆变器主电路结构拓扑图
直流支撑电容作用是防止因负载的突变以及电容器 本身的寄生电感产生感生电动势而导致直流母线电 压大幅度突变。 放电电阻的作用是逆变器停止工作时,为直流支撑电 容提供放电的回路,把直流支撑电容所存储的电能释 放掉。
3、IGBT模块
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双 极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型 场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电大;MOSFET 驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度 小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱 和压降低。
4、PWM控制器
脉宽调制(PWM)是指用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制,是一种对 模拟信号电平进行数字编码的方法。以数字方式控制模拟电路,可以大幅度降 低系统的成本和功耗。正弦波脉宽调制的特点是输出脉宽列是不等宽的,宽度按 正弦规律变化,输出波形接近正弦波。正弦波脉宽调制也叫SPWM。 SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的,目前使用较广泛的PWM法。前 面提到的采样控制理论中的一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在 具有惯性的环节上时,其效果基本相同。SPWM法就是以该结论为理论基础, 用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆 变电路中开关器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波 在相应区间内的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输 出电压的频率和幅值。

光伏发电系统介绍ppt课件

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3、光伏逆变器基本功能及技术特性
1)基本功能
太阳能逆变器是一种功率电子电路,能把太阳能电
池板的直流电压转换
为完交成流DC/电AC压转并换的入电公流用连接电到网电或网 来驱动当地的交流负载, 是整找个出太最阳佳的能操发作电点以优化太阳能光伏系统的效率
系统的直滤流波 关键组件。DC

AC
交流
L1
滤波
L2
最大直流输入电流
750A
输入最大功率、MPPT为 880V
最大输入路数
4
允许电网频率
额定输出功率 功率因素
额定电网电压 总允电许流电波网形电失压真率
额定夜电间网损频耗率 最大效率
交流侧47-51.5Hz
10--5≥000k.9W9(额定功率) 三相380Vac 310-45<03V%ac(额定功率)
50Hz <30W 96.5%(含变压器)
3)保护功能
孤岛保护 短路保护 电网恢复自启动
过流保护
欠压保护 直流过压保护
输入极性反接保护
系统接地保护
逆变器保护功能 同时采用主动式和被动式保护,动作时间小于2s
短路故障,动作时间小于20ms 2min 内启动
当输出电流超过额定电流的150% 时,逆变器0.1s内自动保护
8.19
开路电压(V)
37.68
短路电流(A)
8.56
最大系统电压(V)
DC1000V
电池片尺寸
156×156
电池片数量
60
1650 ×990
多晶硅电池 组件
240
29.72
8.48
37.51 8.08 DC1000V 156×156 60 1650 ×990

10千瓦光伏逆变器操作手册5.11

10千瓦光伏逆变器操作手册5.11

10kW光伏并网逆变器操作手册(型号. GSS10K-DH)(版本1.0)北京格林科电技术有限公司北京市海淀区高梁桥斜街19号15楼2层电话:(010) 62151370传真:(010) 621520961. 技术说明本产品是一台10kW光伏并网逆变器。

其PV端额定输入电压为186~600Vdc。

标称电网电压为220Vrms,额定输出电流为45.5Arms。

逆变器能在短时间(约30分钟)内输出功率达到11kW 或输出电流达到50Arms。

逆变器能在不同光照强度下可靠的运行,内部程序保证将PV产生的最大功率输出。

本机具有良好的基于软、硬件的自我保护功能,具体包括交流侧和直流侧的过流、过压、欠压保护;电网频率异常和逆变器过温等保护,为您的投资提供了可靠的保障。

下面的表格是本逆变器的主要参数.2. 外观尺寸和重量本逆变器外观如下图:(a) 正面外观(b)(前盖打开)图1 逆变器外观本逆变器外形尺寸为643.5mm×462mm×216mm。

重量约70KG。

安装尺寸如下图:图2 逆变器安装图3. 运行前的准备安装逆变器需要打开逆变器的前盖。

松开图1(a)中前盖右侧的两个螺丝后即可打开前盖。

开启前盖后的逆变器如图1(b),图中右下角是逆变器控制电路的电源开关及对应的熔丝。

逆变器的控制电路由电网侧供电。

请确保在逆变器的安装过程中控制电路的开关始终处于关闭状态。

控制电路的熔丝是220V,3A的交流熔丝。

逆变器的接线端子在逆变器的左下方,见图1(b)。

接线如图3所示:图3 逆变器接线图安装本设备时请遵循如下顺序:先接地线,然后接电网侧电缆,最后接直流侧电缆。

全部完成上述接线后再将控制电路开关拨至开启状态。

为了便于设备的维护,建议电网侧和直流侧的电缆在接入逆变器前分别通过一个断路器,以便于控制。

上电时应先合电网侧电源再合直流侧电源。

图4 逆变器操作按钮如图4所示,逆变器面板上共有5个按钮。

其中右侧红色的是停止按钮,另外四个在液晶显示器的下方,从左至右分别为开始(START),向上,向下,翻页(PAGE )。

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表5 合肥阳光电源公司两种典型逆变器的性能指标光伏并网接口逆变器控制方法1 引言世界文明史上, 人类不断地从自然界索取、探求适合生存和发展所需要的各种能源, 人们利用能源经历了材薪、煤炭、石油三个历史时期,这类常规能源不仅枯竭有期,而且它将引起一系列局部的或全球的环保问题。

因而目前世界上许多国家都在采取措施,积极提高能源效率,改善能源结构,去探索新能源和可再生能源的利用,并逐步使其取代常规能源,以减少环境污染并合理利用资源。

太阳能发电由于具有很多的优点,无污染,可再生,资源具有普遍性,机动灵活,可存储等,因此,光伏发电具有广阔的发展前景。

对于普通的光伏并网发电装置,已经有了比较成熟的产品,然而随着对太阳能利用的进一步开发,和用户对电能质量的要求的进一步提高,光伏系统与电力系统的接口有以下发展趋势:(1) 既可以并网又可以独立发电, 光伏发电系统和电网共同向用户供电,提高供电可靠性;(2) 具备供电质量控制功能, 如谐波补偿、无功补偿、电压调节等。

本文正是在此要求基础之上提出的一种新型的并网接口逆变器控制方法,该方法既能使得并网发电装置向电网以单位功率因数提供电能,同时也能按要求补偿无功和谐波,兼具有静止无功发生器(SVG)和有源滤波器(APF)的功能。

2 并网接口装置的基本结构和等效电压源模型整个并网装置一般由三个部分组成:补偿分量检测回路, 控制回路, IGBT主回路,其结构如图1所示。

图1 并网装置框图工作原理为由补偿分量检测回路检测出需要补偿的信号,形成参考电流值,控制回路通过参考电流值来控制逆变器工作,使逆变器向电网输送单位功率因数的电流和补偿分量,从而使系统电流中不含有谐波分量和无功功率。

控制回路根据检测到的谐波电流以及直流电压,按照一定的控制规律计算出控制量,这个控制规律便是本文所要讨论的重要问题。

并网接口装置系统基本结构如图2所示:其主电路由电压型三相桥式、电力电子器件IGBT构成的逆变器组成。

注入到电网的电流使得线路补偿电流等于参考电流。

将补偿分量电流模型使用电流源来表示可以看成如图3所示。

图2 并网接口装置基本结构图图3 系统补偿电流模型图中是由控制器提供的一个虚拟电流源,为线路的补偿电流,为负载谐波电流,为负载基波电流,是电网电压谐波畸变分量,为逆变器输出电压源。

逆变器的控制目标是使得- 等于零。

使用戴维南定理,可以将图3简单的等效为一个电压源电路,如图4所示。

由电压源模型可知,逆变器的控制目标为调节输出电压,满足等式图4 系统等效电压源模型即线路电流补偿分量- 也等于零。

式中为谐波域分量,记为。

为基波域的分量。

定义为在补偿域内要求补偿的等效电压源,因此,整个系统的控制问题实际上就转换为谐波域或补偿域内等效电压源的模型识别和跟踪。

3 boost变换实现单位功率因数控制以一相为例,将并网装置的主电路采用逆变器表示,如图5所示。

图5 并网装置原理电路图整个桥式电路从直流端来看,可以视为一个boost变换器。

设逆变器的开关频率为fs,在每个开关周期中会有两种开关状态,即T1、T4导通和T2、T3导通。

T1、T4导通时间为0<t<DTs,T2、T3的导通时间为DTs<t<Ts,其中D=Ton/Ts是占空比,Ts=1/fs为开关周期。

在0<t<DTs和DTs<t<Ts期间的等效电路如图6所示,为了分析的简单,我们采用两个假设:(a) 0<t<DTs 时间内等效电路(b) DTs<t<Ts 时间内等效电路图6 等效电路图(1) 直流侧电压源的电压在一个开关周期内恒定;(2) 开关频率fs比线路上的电流频率和非线性负荷电流的频率要高的多。

由电路知识可知,在0<t<DTs瞬间内, 我们可以认为;在DTs<t<Ts瞬间内,我们可以得到;在实际情况里,电感电流的初始值可能不同,即。

但由于上述假设2,我们认为相同。

由电感的性质,我们可以得到因此可得交流侧电压和直流侧电压的关系式为我们知道逆变器是一个输出电压可调的装置,因此,调节输出电压使得从交流电源端看入,非线性负载和逆变器并联等效成为一个纯电阻Re,如图7所示,即满足式图7 使用等效电阻表示的等效电路图结合式(6)和式(7),并引入一个检测电阻Rs,有令,则只需要控制占空比D使得式(9)成立,即可使得式(7)成立。

因此,利用boost电路的单开关周期的特点,将逆变器视为一个boost整流器,只要控制占空比,就可以实现单位功率因数的控制。

4 重复学习boost变换控制策略由前面讨论可知,谐波域或补偿域内的电压源是不可观测的,通常做法是检测负载电流或系统线电流采用一定的控制算法直接产生PWM逆变器参考电压,然后采用PWM调制技术产生逆变器的控制信号。

由于谐波域和补偿域内的信号都是工频周期产生的,所以这种方法实际上是基于工频周期的PWM调制技术。

控制器对逆变器电力电子器件的开关周期的动态过程没有任何监控力。

此处讨论的方法是基于等效电压源模型识别技术,利用检测到的系统电流来间接识别等效电压。

图2中重复学习控制器的简单执行过程如图8所示。

图8 控制器执行过程图8中r(t)为三角波,电流差值直接反馈回来与三角波比较驱动boost变换器。

等效电压源模型识别包括两个过程,首先是等效电压源的波形形状识别,其次是幅值识别。

因此,利用上一节所讲述的方法实现谐波域或补偿域内电流与等效电压源单位功率因数,从而实现波形形状识别,同时,学习控制器提供的输出被存储器存储作为下一周期的控制,由于在一个学习周期内不会发生变化,因此把它视为逆变器指令电压来产生PWM信号。

控制器的数学描述可以如下:上式中,下标k表示计数学习周期,并且T表示学习周期,它是基波周期的整数倍;为控制器的输出,也是PWM逆变器的参考电压;表示boost变换控制的输出,也就是恒频变结构控制器的输出; 表示学习控制的输出;Re是一个常数,它取决于逆变器直流电压和三角波的幅值; e(t)为学习控制误差,它直接取值于系统线电流的补偿分量。

对于等效电路图4而言,在第k+1个学习周期里有在第k+1个学习周期里,均为已知量,且可以被看作是预先确定的电压源。

控制变量的作用是使得式(12)得到满足。

另一方面,当k趋于无穷大时,学习控制使得,而且,与此同时,控制变量的作用也将消失。

这种恒定频率的boost变换方法用来在补偿域内达到单位功率因数,而且提供线路的补偿电流来等效补偿电压。

在达到单位功率因数期间,对逆变器电流和直流侧电压没有定量的要求,因此,这类boost变换技术可以通过不严格的变结构控制技术来完成,也就是一个恒频的变结构控制。

控制目标是使得满足,由此得到,因此,变结构控制的切换函数取。

对于图5所示的系统,其数学模型表示为;变结构控制的数学描述为;式(14)控制的开关操作与boost变换器一致,变结构的等效控制为;这里采用的是恒定的开关频率,切换函数被设计直接与三角波r(t)进行比较,这种恒频变结构的特点是容易满足系统稳定条件,但不能保证滑动模态具有不变性,并且存在一个平均滑动模态。

如果取三角波的峰值为则平均滑动模态为不考虑开关频率分量,平均滑动模态SAVG就是变结构控制作用后在补偿域内的系统电流。

将式(14)(15)(16)代入式(17)可得式(18)再次证明了恒频变结构控制使得系统在补偿域内取得了单位功率因数,其结果与恒开关频率的boost变换控制一致。

5 仿真结果为了验证控制器的可行性,利用PSCAD工具对并网装置进行了仿真研究。

当并网装置未并入电网时系统的电流和电压波形如下图9所示。

图9 未并网时系统电压、电流波形由图9可以看出,负载产生了大量谐波电流和无功电流,该电流全部由电网提供,造成电网电流波形发生严重畸变。

利用傅立叶变换对线路上电流谐波含量进行分析,可以得到各次谐波含有率如表1所示:将装置并入电网,采用重复学习boost变换控制使得逆变器向系统提供负载所需要的谐波和无功功率,同时还提供部分有功功率。

仿真波形如图10所示。

从图中可以看出,电网侧输电线路上的谐波得到了良好的补偿,且与电压相位一致,幅值较图9有所下降,说明负载电流的谐波和无功完全由并网装置就地提供,而且还提供了一定的有功功率,使得同样情况下,电网侧提供的有功功率有所降低。

图10 并网装置接入后仿真波形利用傅立叶变换对线路上电流谐波含量进行分析,可以得到各次谐波含有率如表2所示:由表2中数据可以看出,采用重复学习boost变化控制将装置并网后,电网侧电流的谐波含量明显减少,提高了电网质量。

当太阳能充足的时候,我们可以将本地负载消耗不了的多余能源向电网提供,一方面可以充分利用资源,另一方面也可以解决电网电力不足的问题。

仿真波形如图11所示,由图可以看出,电网电压和电流相位相差180°电度角,说明电能由逆变器侧向电网侧流动,电网侧吸收能量。

逆变器发出的电流波形幅值较图10明显增大,比负载电流幅值也明显要大,同样说明逆变器向负载和电网同时提供电能。

图11 并网装置向电网输送有功功率仿真波形分析电网侧电流谐波含量,可得各次谐波含有率如表3所示:通过上面仿真波形和分析数据可以看出,该控制方法效果良好。

6 结束语本文利用基于PWM逆变器并网系统的电压源模型,通过对boost变换技术进行分析,结合变结构理论和学习控制理论,提出了一种重复学习boost变换控制方法。

该方法把逆变器视为boost变换器使其在补偿域内实现单位功率因数,同时通过学习控制将补偿电流转换成逆变器参考电压。

由于电流与电压波形相同,相位一致,学习控制实现了快速跟踪。

我们通过仿真验证了该方法的正确性和效果。

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