光伏逆变器 技术培训
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光伏电站逆变器培训
10%额定电流，逆变器关机
电网接入相序反，不允许开
1S
恢复正常相序后2S恢复
机
电网发生缺相故障，不允许
5S
故障恢复后5S恢复
开机
逆变器并入的电网供电中断 逆变器2s内停止向电网供电 电网恢复正常后约20s恢复并
时
网
光伏板接入极性反，逆变器
0.1S 光伏方阵重新正确连接后，
不开机
0.1s恢复。
母线电压超过915V，触发硬
总体介绍-整机电气原理图
上能逆变器保护定值
项目名称 电网欠压
电网过压
频率异常 输出电流不平衡
பைடு நூலகம்电网反序 电网缺相
防孤岛 PV接反 母线过压
保护条件动作
保护时间
恢复时间
电网电压低于标称电压的85%，
<85% 3S
电网恢复正常5S后告警会消
逆变器关机
失，若无其它故障约20S会重
新并网
电网电压高于标称电压的 >110% 10S>135% 0.05S 电网恢复正常5S后告警会消
功 率器件发生短路故障
IGBT温度大于101度或电感 温度大于170°，关闭逆变
器
输出电流超过额定电流的 125%以上时关逆变器。
直流侧反向电流过大以致 超过允许值，关逆变器
无法正常闭合或者无法正 常断开或者辅助触点坏
主接触器短路故障或者辅 助触点故障
开关实际状态和辅助触点 不符，仅告警，无动作。
最短时间320us
不能恢复，属下电故障
10S
故障消失后0.5S恢复
2S
故障消失后5S恢复
保护
瞬时 故障消失后需下电才可以 恢复
5S 故障消失后15min后退出
光伏并网逆变器基础知识培训PPT课件
2020/7/29 www. Growatt .com － © Growatt － powering tomorrow
12
逆变器基础知识
单相推挽式逆变器拓扑结构
2020/7/29 www. Growatt .com － © Growatt － powering tomorrow
13
逆变器基础知识
17
光伏并网逆变器基础培训
2.光伏并网逆变器的 拓扑结构
2020/7/29 www. Growatt .com － © Growatt － powering tomorrow
18
光伏并网逆变器拓扑结构
光伏并网逆变器概述
光伏并网逆变器是将太阳能电池板输出的直流电转换成符合电网要求的交流 电再输入电网的设备，是并网型光伏系统能量转换和控制的核心。 光伏并网逆变器其性能不仅是影响和决定整个光伏并网系统是否能够稳定、 安全、可靠、高效的运行，同时也是影响整个系统使用寿命的主要因素
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19
光伏并网逆变器拓扑结构
光伏并网逆变器基本功能
逆变功能： 将光伏阵列发出的直流电转换为符合电能质量要求的交流电
最大功率点跟踪（MPPT）功能： 根据光照强度实时调节控制变量、保证系统输出最大功率
2020/7/29 www. Growatt .com － © Growatt － powering tomorrow
5
逆变器基础知识
电力——交流和直流两种 从公用电网直接得到的是交流，从蓄电池和干电池得到的是直流。
电力变换四大类 交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流
光伏逆变器技术培训
光伏逆变器技术培训一、光伏逆变器的基本原理1. 光伏逆变器的功能光伏逆变器是将光伏电池板输出的直流电转换成交流电的设备，它主要的功能是将直流电转换成符合电网要求的交流电，并且实现最大功率追踪和安全保护功能。
2. 光伏逆变器的工作原理光伏逆变器的工作原理主要包括直流到交流的转换、最大功率追踪和保护功能。
在光照条件下，光伏电池板产生的直流电首先经过光伏逆变器的直流输入端，然后经过光伏逆变器内部的电子元件将直流电转换成交流电，最终输出到电网中。
同时，逆变器会实时追踪光伏电池板的输出功率，保证系统能够在不同天气条件下实现最大发电效率。
此外，逆变器还具有对系统的安全保护功能，如过压、欠压、过载等情况时，逆变器可以自动切断电流，保护系统和设备的安全。
二、光伏逆变器的技术特点1. 高效率光伏逆变器的输出效率对于光伏系统的总体效率有着至关重要的影响。
目前市面上的光伏逆变器一般可以达到较高的效率，尤其是在部分光伏逆变器采用了全桥拓扑结构和电子器件的质量更好时，其效率可以达到较高水平。
高效率的光伏逆变器有助于降低光伏系统的总体成本，提高发电效率。
2. 高可靠性光伏逆变器作为光伏系统的核心设备，其可靠性很大程度上决定了系统的运行稳定性。
因此，光伏逆变器的高可靠性是其重要的技术特点之一。
优秀的产品制造工艺和材料选择能够大大提高逆变器的可靠性。
此外，逆变器的智能化控制和监测系统也可以及时发现和排除故障，确保系统的长期稳定运行。
3. 多功能性现代光伏逆变器不仅仅是单一的电能转换设备，还具备了很多其他功能，如数据监测、远程控制、智能诊断等多种功能。
这些功能的实现，可以大大提升光伏系统的智能化水平，方便用户进行监测和管理。
三、光伏逆变器的应用场景1. 分布式光伏发电分布式光伏发电系统是指将光伏电池板安装在建筑物或者设施上，通过逆变器将直流电转换成交流电，然后接入当地的电网进行供电。
这种光伏系统常见于大型商业综合体、公共建筑和工厂企业等场所。
光伏逆变器培训二(南瑞)
巡检注意事项
1、检查逆变器室内有无异味。 2、检查逆变器运行声音是否正常。 3、检查设备的仪表和工控机显示是否正常。 如（电压表、电流表、工控显示屏等） 4、检查设备的风机自动启停及运行是否正常， 有无异常响动。 5、打开柜门检查各元器件有无变色或变形。
常见故障判断及处理方法
PT故障 现象： 逆变器系统不能并网，装置中PT采样的三相电 压信号丢失； 处理方法： 逆变器处于停机状态后， 首先检查PT外观是否 良好，一般损坏的PT外表可能会有小的鼓包。排 除此项后再检查PT回路的端子、接线等是否有松 动。若三项电压恢复，查看9563装置中动作元件 里允许逆变器并网显示为1时，再进行开机运行。
逆变器的基本操作
系统及控制装置上电检查 上电顺序依次为：交流系统输出侧电压 270V->UPS输入220V ->UPS输出220V>±15V及24V控制电源 装置启动完毕后，在开入开出菜单查看相 关断路器、接触器位置信号是否正确 控制装置-保护测量中交流电压、直流电压 相关模拟量显示是否正确
常见故障判断及处理方法
驱动板故障 现象： 逆变器保护动作，驱动保护动作； 处理方法： 检查驱动回路，包括光纤、光电转换板、 驱动板上是否有明显的断开，若没有明显 的物理上的断口，则初步判断驱动板或插 件有异常；对驱动板进行更换后，对逆变 器进行试运行并录波后，再投入运行。
常见故障判断及处理方法
光伏逆变器培训
（二）
电力检修部
目
录
一、南瑞光伏逆变器 1、逆变器的基本介绍 2、逆变器的基本操作 3、常见故障判断及处理 4、模组的更换与调试 二、阳光20、30KW逆变器 1、 逆变器的基本介绍 2、 逆变器的常见故障及处理方法 3、 逆变器风扇的清洁维护 三、光伏逆变器的巡检注意事项 四、升压变压器的巡检注意事项
光伏逆变器技术培训51页PPT
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
光伏逆变器技术培训
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散10来自、倚南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
光伏逆变器技术培训
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散10来自、倚南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
光伏逆变器培训介绍
谢谢大家！
一、科华恒盛新能源产品特点
一、科华恒盛新能源产品特点
集装箱逆变器SPI1000K-B至SPI1260K-B主要特点 • 标准集装箱体设计，集成两台高功率密度主机、配电箱、散热系统 、安防 • 逃生装置等丰富配置，可满足光伏电站大于25年的设计使用需要 • 采用独特的防风沙、防尘和防雨设计，满足户外IP54防护需求 • 超大进出风口设计，保证足够的进出风量和散热需求 • 逆变器前维护设计，后期运维简单方便 • 较高的集成度，节约装运及占地投资 • 交钥匙产品，现场安装调试简便快捷
五、日常维护及常见故障处理
• 13、主接触器故障 • • • •
故障分析及处理：检查主接触器驱动接线、主接触器状态检测线、主接 触器电源线、急停按钮常闭触点是否松动。 14、输入开关运行断开 分析及处理：检查输入断路器是否闭合，断路器是否正常，输入断路器 辅助触点接线是否松动。 15、紧急停机 分析及处理：检查急停按钮的状态，急停按钮按下时，按钮的常闭触点 断开，机器告警，急停按钮松开时，按钮的常闭触点闭合，机器取消告 警；检测急停按钮接线是否松动。
• 2、PV过压
• 分析及处理：机器出现PV过压告警，断开逆变器直流输入断路器，测
量光伏阵列开路电压，检查光伏组件连接方式是否符合逆变器要求，当 测量的光伏组件开路电压超过逆变器的告警点，要求更改光伏组件连接 方式。当测量的光伏组件开路电压在逆变器工作范围内，更换DSP板或 升级DSP板程序。
五、日常维护及常见故障处理
四、预防周期性维护
• 4、风机检查，半年检查一次
A、检查逆变房风扇的运行情况。 B、检查机器风扇叶片是否有裂痕。 C、检查机器风扇运行时是否有异常噪声。 5、其他设备检查 A、检查各消防设备功能。 B、检查照明设备是否可运作正常，损坏需更换。
光伏逆变器培训二(南瑞)
2、更换模组时将模组后面白色直流母排和前面交流母排 软连接拆下，再将风机电源和双绞扁平电缆拆下，从逆变 器后方将模组取下。
3、安装模组时注意与周边元器件的距离，以免造成二次 损坏。
4、模组安装完成后，对其进行脱网调试并录波，完成该 项目后方可进行投运。
阳光20、30KW逆变器
常见故障及处理方法
处理方法和实例： 检查以上两项并处理，如以上两项没有问题则是
屏幕本身问题，则需要更换。如阿拉善16-1,7-2逆 变器时因屏幕本身问题造成，更换屏幕即可
常见故障判断及处理方法
故障现象：逆变器直流侧输入实际功率够大，但 输出功率小 判断方法： 检查显示频各测量参数 检查测量元件是否损坏 检查测量线路是否有无问题 处理方法和实例： 根据以上检查结果处理问题，如还是不行则联系 厂家 如阿拉善8-1,9-1,15-2因直流侧电流霍尔测 量线路虚接导致测量电流小造成以上问题
3、检查逆变器下方交流插头是
否有线松动或脱落。
常见故障及处理方法
故障现象：显示故障代码012 025
故障信息：逆变器检测到故障漏电流逆变
器检测到中性点偏移
处理方法：1、检查光伏组串是否有接地处。
2、处理后若未恢复正常则联系
检修部或厂家。
常见故障及处理方法
故障现象：显示故障代码037
故障信息：环境温度偏高
合1K给UPS送电，等待控制装置运行灯转绿后， 才能操作直流侧和交流侧断路器 断电步骤，先停机、分交流侧断路器，直流配电 柜断路器，然后分直流侧断路器，待直流电压表 显示电压低于50V，可以关闭UPS，分开1K，使整 机断电。
逆变器的基本操作
系统及控制装置上电检查 上电顺序依次为：交流系统输出侧电压
判断方法：
3、安装模组时注意与周边元器件的距离，以免造成二次 损坏。
4、模组安装完成后，对其进行脱网调试并录波，完成该 项目后方可进行投运。
阳光20、30KW逆变器
常见故障及处理方法
处理方法和实例： 检查以上两项并处理，如以上两项没有问题则是
屏幕本身问题，则需要更换。如阿拉善16-1,7-2逆 变器时因屏幕本身问题造成，更换屏幕即可
常见故障判断及处理方法
故障现象：逆变器直流侧输入实际功率够大，但 输出功率小 判断方法： 检查显示频各测量参数 检查测量元件是否损坏 检查测量线路是否有无问题 处理方法和实例： 根据以上检查结果处理问题，如还是不行则联系 厂家 如阿拉善8-1,9-1,15-2因直流侧电流霍尔测 量线路虚接导致测量电流小造成以上问题
3、检查逆变器下方交流插头是
否有线松动或脱落。
常见故障及处理方法
故障现象：显示故障代码012 025
故障信息：逆变器检测到故障漏电流逆变
器检测到中性点偏移
处理方法：1、检查光伏组串是否有接地处。
2、处理后若未恢复正常则联系
检修部或厂家。
常见故障及处理方法
故障现象：显示故障代码037
故障信息：环境温度偏高
合1K给UPS送电，等待控制装置运行灯转绿后， 才能操作直流侧和交流侧断路器 断电步骤，先停机、分交流侧断路器，直流配电 柜断路器，然后分直流侧断路器，待直流电压表 显示电压低于50V，可以关闭UPS，分开1K，使整 机断电。
逆变器的基本操作
系统及控制装置上电检查 上电顺序依次为：交流系统输出侧电压
判断方法：
逆变器培训课件
风风 机机 运运 行行 状状 态态 检检 查查
步骤一 务机须务机须必的带必的带保情控保情控证况制证况制在下电在下电逆，；逆，；变逆变逆器变器变停器停器
步步骤骤三三 等察机等察 机待直是待直 是约流否约流 否1柜正分柜 正1、常分钟、 常交运钟时交 运流行时间流 行柜；间，柜 ；风，观风观
二、逆变器的概述
逆 变 器 的 散 热
6
二、逆变器的概述
逆变器的损耗
逆变器 总损耗
IGBT 损耗
电抗器 损耗
散热系 统损耗
控制系 统损耗
7
二、逆变器的概述
逆 变 器 控 制 系 统 介 绍
8
三、逆变器的技术参数
备注：最大直流输入功率618kW只能在环境温度低于 50℃的情况下，逆变器持续运行30min后停机；
9
三、逆变器的技术参数
交流侧主要电气参数
最大交流输出功率(kW) 工作电压范围(Vac) 额定输出电流(A) 最大输出电流(A) 工作频率范围(Hz) 功率因数 输出电流直流分量(DCI)(%) 夜间自耗电(W) 电流总谐波畸变率THD(%)
600 270～350 916 1099 48～52 0.9(超前)～0.9(滞后) ＜0.5 ＜80 ＜3
⃞ 检查24V电源、防雷模块、各种端子排的连接点是否松动； ⃞ 检查风机、IGBT模块及各种传感器的接线端子是否松动；
维护时间间隔：第一次3个月；第二次以后为12个月
15
五、运维指导书
采样板 端子 松动
接触器 接线 松动
螺栓 变色
交流 霍尔 端子 松动
16
二次线 松动 掉落
直流 断路器 下侧 接线 螺丝 松动
10
四、常见故障类型
步骤一 务机须务机须必的带必的带保情控保情控证况制证况制在下电在下电逆，；逆，；变逆变逆器变器变停器停器
步步骤骤三三 等察机等察 机待直是待直 是约流否约流 否1柜正分柜 正1、常分钟、 常交运钟时交 运流行时间流 行柜；间，柜 ；风，观风观
二、逆变器的概述
逆 变 器 的 散 热
6
二、逆变器的概述
逆变器的损耗
逆变器 总损耗
IGBT 损耗
电抗器 损耗
散热系 统损耗
控制系 统损耗
7
二、逆变器的概述
逆 变 器 控 制 系 统 介 绍
8
三、逆变器的技术参数
备注：最大直流输入功率618kW只能在环境温度低于 50℃的情况下，逆变器持续运行30min后停机；
9
三、逆变器的技术参数
交流侧主要电气参数
最大交流输出功率(kW) 工作电压范围(Vac) 额定输出电流(A) 最大输出电流(A) 工作频率范围(Hz) 功率因数 输出电流直流分量(DCI)(%) 夜间自耗电(W) 电流总谐波畸变率THD(%)
600 270～350 916 1099 48～52 0.9(超前)～0.9(滞后) ＜0.5 ＜80 ＜3
⃞ 检查24V电源、防雷模块、各种端子排的连接点是否松动； ⃞ 检查风机、IGBT模块及各种传感器的接线端子是否松动；
维护时间间隔：第一次3个月；第二次以后为12个月
15
五、运维指导书
采样板 端子 松动
接触器 接线 松动
螺栓 变色
交流 霍尔 端子 松动
16
二次线 松动 掉落
直流 断路器 下侧 接线 螺丝 松动
10
四、常见故障类型
光伏逆变器技术培训-文档资料52页PPT
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
光伏逆变器技术培训-文档资 料
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
光伏逆变器技术培训-文档资 料
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
光伏逆变器技术培训PPT课件
散热片
为了降低成本，多为压合的 散热器工艺，利用现成的标准 齿片压合，成本低，但散热效 果略差。 整体用一套模具浇铸，热阻 最小，散热效果好，成本也较 高。 利用预埋热管，散热效果最好 ，但成本也最高。
控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成如下几个基本任务：
• 跟踪电池板（MPPT: 最大功率跟踪） 充分发挥电池板的发电潜力
光伏发电系统之 逆变器（大功率）
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➢ 目前国内主要发电形式（2012）： ➢ 火力发电：目前主要的发电形式，全国总装机已经突破1000GW ➢ 水力发电：重要的发电形式，全国总装机200多GW ➢ 风力发电：全国总装机约70GW ➢ 核电：全国总装机约20G ➢ 光伏发电：全国总装机约5GW
对未来世界能源利用形式的预测
地热
光热
光伏 和 光热
风力 生物质 生物质 水力 核电 天然气 煤炭 石油
光伏发电系统
典型应用形式
• 并网应用 太阳升起，达到并网条件，接触器闭合联网，开始发电
典型应用形式
• 应用现场
2:10
逆变器主要构成部分
• 主要参数、系统构成和主回路拓扑
• 直流输入部分 • 逆变部分（IGBT模块和驱动器） • LC滤波器和交流输出 • 二次电路 • 控制和保护 • 散热 • 机柜
LEM
• 电压传感器
NV100-400
南车时代
• 交流EMI滤波器 HCWMGF-1300HV PREMO
输出并网变压器
• 逆变器本身不带变压器，根据现场实际情况选配升压变压器 可以是单机400V电压，或10kV以上电压
太阳能光伏发电之逆变电路原理培训
逆变器的分类 1）按输出交流频率分类 工频（50-60Hz）：大多数应用场合； 中频（400Hz-几十KHz）：工业、军工应用场合； 高频（几十kHz-几MHz）：特殊应用场合。 2）按输出交流能量的去向分类 无源逆变：独立逆变器； 有源逆变：并网逆变器、有源滤波器等。 3）按输出电压相数分类：单相、三相、多相；
几百W~几百kW
几百W~几kW
有偏磁问题
几百W~几kW
一. 逆变技术概述
逆变器的分类
6）按输入直流电源类型分类 电压型：直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电 压基本无脉动；输出电压为矩形波，输出电流因 负载阻抗不同而不同； 电流型：直流侧为电流源或串联大电感，直流侧电 流基本无脉动；交流输出电流为矩形波，输出电 压因负载不同而不同； 7）按输入与输出的电气隔离分类：非隔离型、 工 频隔离、高频隔离。
主动式孤岛效应检测
主动式检测是指对系统的输出并网电流、有功功率、频率 或相位加上周期性的扰动，并定时检测电网相应参数是否受到 扰动的影响，以此为据判断是否有孤岛效应发生。
采用：被动电网频率和相位检测 + 主动电网频率偏移
四. 并网逆变器关键技术
反孤岛效应 防护
反孤岛测试结果（Load = 100% ）
Ud
O
-
wt
-U d
二. 逆变电路基本工作原理
PWM控制技术
u uc ur
u
ur uc
O uo uof
wt
O
wt
uo Ud O -Ud
uo Ud
O
u of
uo
wt
wt
-U d
单极性PWM控制方式波形
双极性PWM控制方式波形
三. 离网逆变器关键技术
几百W~几百kW
几百W~几kW
有偏磁问题
几百W~几kW
一. 逆变技术概述
逆变器的分类
6）按输入直流电源类型分类 电压型：直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电 压基本无脉动；输出电压为矩形波，输出电流因 负载阻抗不同而不同； 电流型：直流侧为电流源或串联大电感，直流侧电 流基本无脉动；交流输出电流为矩形波，输出电 压因负载不同而不同； 7）按输入与输出的电气隔离分类：非隔离型、 工 频隔离、高频隔离。
主动式孤岛效应检测
主动式检测是指对系统的输出并网电流、有功功率、频率 或相位加上周期性的扰动，并定时检测电网相应参数是否受到 扰动的影响，以此为据判断是否有孤岛效应发生。
采用：被动电网频率和相位检测 + 主动电网频率偏移
四. 并网逆变器关键技术
反孤岛效应 防护
反孤岛测试结果（Load = 100% ）
Ud
O
-
wt
-U d
二. 逆变电路基本工作原理
PWM控制技术
u uc ur
u
ur uc
O uo uof
wt
O
wt
uo Ud O -Ud
uo Ud
O
u of
uo
wt
wt
-U d
单极性PWM控制方式波形
双极性PWM控制方式波形
三. 离网逆变器关键技术
太阳能逆变器知识培训
光伏逆变器VS UPS
光伏逆变器的主要指标
1. MPPT
最大功率点
MPPT = Maximum Power Point Tracking
如何实现 MPPT ?
利用 DC/DC转换器 调整光伏电池工作电压 控制法則 传统做法-----扰动观察法 (扰动D 观察回授参数的变化?) 1. 輸入电压 Vpv 回授参数 2. 輸入电导增量 3. 輸入功率变量 (电压回授法) (增量电导法) (功率回授法)
内容提纲
1、背景 2、光伏面板 3、光伏逆变器结构 4、光伏逆变器的主要技术指标 5、技术展望
背景
能源危机 日益加剧
环境问题 日渐恶化
1992-1998：25% 的年增长率 1999-今： >30% 的年增长率 未来：>30% 的年增长率
新能源所占比重 增长迅速
解决能源危机的出路——发展光伏 发展光伏 解决能源危机的出路
Reverse the same ∆duty before
Keep the same ∆duty before
duty=0%
END
2 孤岛效应
美国sandia国家实验室（Sandia National Laboratories ）：当电力公司的 供电因故障或检修而跳脱时，分布式并 分布式并 网发电系统未能即时检测出停电状态而 网发电系统 没能将自身切离电网，形成独立供电系 统。
1.3 功率回授法 优点 : 回授电压与电流参数，故可精确地在最大功率 点处扰动，并使用于任何非线性I-V曲線。 缺点 : 须观察输入电压变化量∆Vpv，故只能应用於于 非线性之 I-V curve curve，对于一般稳压DC source DC 无法执行MPPT。
Start
光伏逆变器培训心得体会总结
光伏逆变器培训心得体会总结
为期五天的培训就要结束了，心里满是恋恋不舍。
如果用一句话来形容这次培训的收获，我想就用这样的句子吧：学习并思考着，其乐无穷。
这次培训，连头连尾5天。
在这之前我根本不知道光伏逆变器是什么，有什么作用，而通过这次培训让我明白光伏逆变器可以将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电的逆变器，可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。
而光伏逆变器是光伏阵列系统中重要的系统平衡之一，可以配合一般交流供电的设备使用。
太阳能逆变器有配合光伏阵列的特殊功能，例如最大功率点追踪及孤岛效应保护的机能。
这无疑给知识匮乏的我上了一课。
现在看来，培训的好处是，能够让我们从繁杂的事务中暂时抽离出来，专门静下心来学习，活到老学到老，不断用知识充实自己，这就是这次培训的意义。
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光伏发电系统之 逆变器（大功率）
简介
目前主要发电形式
目前国内主要发电形式（2012）： 火力发电：目前主要的发电形式，全国总装机已经突破1000GW 水力发电：重要的发电形式，全国总装机200多GW 风力发电：全国总装机约70GW 核电：全国总装机约20G 光伏
• 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
2:20
逆变桥部分
• IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor) 绝缘栅双极性晶体管 • 主要品牌： infineon semikron 三菱 富士
同行业其他品牌机柜（500kW）
安徽颐和
特变电工
中国南车
3:15
深圳科士达
许继
中科电十四所
大功率逆变器(500kW)主要硬件成本构成 • 整机硬件成本构成
机柜8% 控制硬件3%
滤波电抗器11% 功率元器件 78% （IGBT及驱动， 支撑电容，交直 流断路器，接触 器，导流铜排， 散热器，风机， 避雷器等）
BUSSMANN ABB LEM 南车时代 PREMO
输出并网变压器
•
•
逆变器本身不带变压器，根据现场实际情况选配升压变压器 可以是单机400V电压，或10kV以上电压
两台500kW单机，可以通过分裂绕组变压器构成1MW并网方案：
2:35
二次回路和嵌入式控制板
二次回路 • 电源系统 （交流电源、直流电源、UPS电源） • 模拟量 采集和输出 （电压、电流、温度传感器） • 开关量采集和输出（熔断器、接触器、风机等状态和控制） • IGBT驱动 、保护通道 • 电池板绝缘检测 、漏电检测（交流侧、直流侧） • 状态显示按钮 （状态显示、钥匙开关、急停）
散热片
为了降低成本，多为压合的 散热器工艺，利用现成的标准 齿片压合，成本低，但散热效 果略差。 整体用一套模具浇铸，热阻 最小，散热效果好，成本也较 高。 利用预埋热管，散热效果最好 ，但成本也最高。
2:40
控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成如下几个基本任务： • 跟踪电池板（MPPT: 最大功率跟踪） 充分发挥电池板的发电潜力 • 跟踪电网 保证输出电流和频率保持和电网同步
1200 1000 800 600 400 200 0 火力发电 水力发电 风电 核电 光伏发电
对未来世界能源利用形式的预测
地热
光热
光伏 和 光热 风力 生物质 生物质 水力
核电 天然气 煤炭 石油
光伏发电系统
典型应用形式
• 并网应用 太阳升起，达到并网条件，接触器闭合联网，开始发电
典型应用形式
• 应用现场
2:10
逆变器主要构成部分
• 主要参数、系统构成和主回路拓扑
• • • • • • • 直流输入部分 逆变部分（IGBT模块和驱动器） LC滤波器和交流输出 二次电路 控制和保护 散热 机柜
500kW 主要参数指标
• • • 最大直流功率 550kWp 输入最大直流电压：900 Vdc 最大直流输入电流：1200 A
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。
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
散热和风机
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
电能质量
• 逆变器在运行时不应造成电网电压波形过度畸变和注入电网过度的谐 波电流，以确保对连接到电网的其他设备不造成不利影响 • 各次谐波含量的允许值
电能质量
标准：逆变器额定功率运行时，注入电流谐波总畸变率限值不大于5%
iTHD≤5% （输出波形 输出电流 1125A时的仿 真效果）
电能质量 • 总电流谐波畸变 率THD=1.08%
结束语
• • • 大功率光伏逆变器设计需要电力电子、自动控制理论、计算机技术等多个学科的综合技术。 目前国内变流技术水平同国外相比还有较大差距，外在表现在长期可靠性运行，整体效率、关键技 术指标等方面；内在表现在硬件、软件设计技术方面。 大功率集中式逆变器有向高电压（直流电压和输出交流电压）大容量发展的趋势；同时，所谓的微 逆变器技术方向也值得注意。
逆变桥部分
• IGBT: FF1400R12IP4，Skiip • 驱动器： 2ED300C17-S(T) • 辅助板： 2ED300E17-SFO，MAE30012
• 并联方案
装配之后的IGBT模块
IGBT模块并联 各个厂家构成模块的 形式各异，但本质相 同。差异的原因在于 散热、电磁兼容、整 体布局等考虑的不同
认证
• 小功率机型的认证繁多，不同国家或地区都有各自的认证要 求。 国内要求必须过“金太阳”认证；国外的认证如德国TÜV、VDEAR-N 4105、CE，意大利Enel-GUIDA，西班牙ROYAL DECREE 1663/2000，英国G83、G59，澳洲AS4777，美洲UL-1741等。 • 大功率机型的主要认证 国内必过的认证有“金太阳”认证和低电压穿越试验通过报 告；有的厂家为了出口或用户的需要，也做德国TUV 认证或 BDEW(德国中压电网指令要求)
软件控制思想：
3:10
控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成的任务—保护 • 保护 直流侧：直流过压 交流侧：交流过压、欠压、过频、欠频；过流，过载，短路。 反孤岛保护 低电压穿越 绝缘监测
• • •
控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成的任务—保护 • 低电压穿越
电能质量
• 逆变器在运行时不应造成电网电压波形过度畸变和注入电网过度的谐 波电流，以确保对连接到电网的其他设备不造成不利影响 • 各次谐波含量的允许值
• 逆变器主电路结构图
直流输入部分
• 直流（塑壳）断路器: T6N630 TMA R630 FF 4P （2路输入） ABB • 直流EMI滤波器 FEDC-600P Premo/Sshaffner • 电流传感器 LF2005-S/SP32 LEM • 电压传感器 NV100-1000 南车时代/LEM • 快速熔断器 170M5448 BUSSMANN • 浪涌吸收器 OVR PV 40 1000 P ABB
• 直流电到交流电的转换 转换的同时，调节输出功率的大小（或根据电网需要发出无功功率）
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。
单相逆变原理：
控制和保护
三相逆变原理（SPWM）
采样控制理论：冲量（面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性环节上时，其效果基本相同。
控制和保护
逆变算法 SVPWM：
将三相电量用一个空间矢量表示
用基本电压空间矢量构成空间矢量组
控制和保护
逆变算法 SVPWM：
控制和保护
各种形式的IGBT逆变桥模块
并联
滤波器和滤波仿真
LC滤波器 • L=0.12~0.17mH, 1100A • C= 100~200 µF
交流输出
• 交流(塑壳)断路器 T7S1250M PR231/P-LSI 3P FF • 接触器 AF1350-30-11 100-250AC AF16-30-11 100-250AC • 快速熔断器 170M6419 • 浪涌吸收器 OVR BT2 3N 40-320P • 电流传感器 LF2005-S/SP32 • 电压传感器 NV100-400 • 交流EMI滤波器 HCWMGF-1300HV
同行业其他品牌机柜
SMA SUNNY CENTRAL 500HE: 宽×高×深 =2800 × 2160 × 850 重: 1900kg 防护等级：IP20 输出电压：270V 合肥阳光: SG 500KTL 宽×高×深 =2800 × 2160 × 850 重: 2288kg 防护等级：IP20 输出电压：270V
2
0
114I-V@STC
134I-V@STC
114Pwr@STC
134Pwr@STC
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））
2:50
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
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
8 220 200 180 6 160 140
功率 [ W]
7
5
电流 [A]
120 4 100 3 80 60 40 1 20 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 电压 [V] 50 55 60 65 70 75 80 85
• • • •
• • •
额定交流输出功率：500 kW 输出交流电压：270 V 最大交流输出电流：1176/1069A 额定频率：50 Hz
最大效率：98.7%（约在40%额定功率时）；某些地区，满载效率更有意义 防护等级： IP20 (室内) 冷却方式： 风冷
简介
目前主要发电形式
目前国内主要发电形式（2012）： 火力发电：目前主要的发电形式，全国总装机已经突破1000GW 水力发电：重要的发电形式，全国总装机200多GW 风力发电：全国总装机约70GW 核电：全国总装机约20G 光伏
• 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
2:20
逆变桥部分
• IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor) 绝缘栅双极性晶体管 • 主要品牌： infineon semikron 三菱 富士
同行业其他品牌机柜（500kW）
安徽颐和
特变电工
中国南车
3:15
深圳科士达
许继
中科电十四所
大功率逆变器(500kW)主要硬件成本构成 • 整机硬件成本构成
机柜8% 控制硬件3%
滤波电抗器11% 功率元器件 78% （IGBT及驱动， 支撑电容，交直 流断路器，接触 器，导流铜排， 散热器，风机， 避雷器等）
BUSSMANN ABB LEM 南车时代 PREMO
输出并网变压器
•
•
逆变器本身不带变压器，根据现场实际情况选配升压变压器 可以是单机400V电压，或10kV以上电压
两台500kW单机，可以通过分裂绕组变压器构成1MW并网方案：
2:35
二次回路和嵌入式控制板
二次回路 • 电源系统 （交流电源、直流电源、UPS电源） • 模拟量 采集和输出 （电压、电流、温度传感器） • 开关量采集和输出（熔断器、接触器、风机等状态和控制） • IGBT驱动 、保护通道 • 电池板绝缘检测 、漏电检测（交流侧、直流侧） • 状态显示按钮 （状态显示、钥匙开关、急停）
散热片
为了降低成本，多为压合的 散热器工艺，利用现成的标准 齿片压合，成本低，但散热效 果略差。 整体用一套模具浇铸，热阻 最小，散热效果好，成本也较 高。 利用预埋热管，散热效果最好 ，但成本也最高。
2:40
控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成如下几个基本任务： • 跟踪电池板（MPPT: 最大功率跟踪） 充分发挥电池板的发电潜力 • 跟踪电网 保证输出电流和频率保持和电网同步
1200 1000 800 600 400 200 0 火力发电 水力发电 风电 核电 光伏发电
对未来世界能源利用形式的预测
地热
光热
光伏 和 光热 风力 生物质 生物质 水力
核电 天然气 煤炭 石油
光伏发电系统
典型应用形式
• 并网应用 太阳升起，达到并网条件，接触器闭合联网，开始发电
典型应用形式
• 应用现场
2:10
逆变器主要构成部分
• 主要参数、系统构成和主回路拓扑
• • • • • • • 直流输入部分 逆变部分（IGBT模块和驱动器） LC滤波器和交流输出 二次电路 控制和保护 散热 机柜
500kW 主要参数指标
• • • 最大直流功率 550kWp 输入最大直流电压：900 Vdc 最大直流输入电流：1200 A
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。
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
散热和风机
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
电能质量
• 逆变器在运行时不应造成电网电压波形过度畸变和注入电网过度的谐 波电流，以确保对连接到电网的其他设备不造成不利影响 • 各次谐波含量的允许值
电能质量
标准：逆变器额定功率运行时，注入电流谐波总畸变率限值不大于5%
iTHD≤5% （输出波形 输出电流 1125A时的仿 真效果）
电能质量 • 总电流谐波畸变 率THD=1.08%
结束语
• • • 大功率光伏逆变器设计需要电力电子、自动控制理论、计算机技术等多个学科的综合技术。 目前国内变流技术水平同国外相比还有较大差距，外在表现在长期可靠性运行，整体效率、关键技 术指标等方面；内在表现在硬件、软件设计技术方面。 大功率集中式逆变器有向高电压（直流电压和输出交流电压）大容量发展的趋势；同时，所谓的微 逆变器技术方向也值得注意。
逆变桥部分
• IGBT: FF1400R12IP4，Skiip • 驱动器： 2ED300C17-S(T) • 辅助板： 2ED300E17-SFO，MAE30012
• 并联方案
装配之后的IGBT模块
IGBT模块并联 各个厂家构成模块的 形式各异，但本质相 同。差异的原因在于 散热、电磁兼容、整 体布局等考虑的不同
认证
• 小功率机型的认证繁多，不同国家或地区都有各自的认证要 求。 国内要求必须过“金太阳”认证；国外的认证如德国TÜV、VDEAR-N 4105、CE，意大利Enel-GUIDA，西班牙ROYAL DECREE 1663/2000，英国G83、G59，澳洲AS4777，美洲UL-1741等。 • 大功率机型的主要认证 国内必过的认证有“金太阳”认证和低电压穿越试验通过报 告；有的厂家为了出口或用户的需要，也做德国TUV 认证或 BDEW(德国中压电网指令要求)
软件控制思想：
3:10
控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成的任务—保护 • 保护 直流侧：直流过压 交流侧：交流过压、欠压、过频、欠频；过流，过载，短路。 反孤岛保护 低电压穿越 绝缘监测
• • •
控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成的任务—保护 • 低电压穿越
电能质量
• 逆变器在运行时不应造成电网电压波形过度畸变和注入电网过度的谐 波电流，以确保对连接到电网的其他设备不造成不利影响 • 各次谐波含量的允许值
• 逆变器主电路结构图
直流输入部分
• 直流（塑壳）断路器: T6N630 TMA R630 FF 4P （2路输入） ABB • 直流EMI滤波器 FEDC-600P Premo/Sshaffner • 电流传感器 LF2005-S/SP32 LEM • 电压传感器 NV100-1000 南车时代/LEM • 快速熔断器 170M5448 BUSSMANN • 浪涌吸收器 OVR PV 40 1000 P ABB
• 直流电到交流电的转换 转换的同时，调节输出功率的大小（或根据电网需要发出无功功率）
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。
单相逆变原理：
控制和保护
三相逆变原理（SPWM）
采样控制理论：冲量（面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性环节上时，其效果基本相同。
控制和保护
逆变算法 SVPWM：
将三相电量用一个空间矢量表示
用基本电压空间矢量构成空间矢量组
控制和保护
逆变算法 SVPWM：
控制和保护
各种形式的IGBT逆变桥模块
并联
滤波器和滤波仿真
LC滤波器 • L=0.12~0.17mH, 1100A • C= 100~200 µF
交流输出
• 交流(塑壳)断路器 T7S1250M PR231/P-LSI 3P FF • 接触器 AF1350-30-11 100-250AC AF16-30-11 100-250AC • 快速熔断器 170M6419 • 浪涌吸收器 OVR BT2 3N 40-320P • 电流传感器 LF2005-S/SP32 • 电压传感器 NV100-400 • 交流EMI滤波器 HCWMGF-1300HV
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2
0
114I-V@STC
134I-V@STC
114Pwr@STC
134Pwr@STC
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））
2:50
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
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
8 220 200 180 6 160 140
功率 [ W]
7
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电流 [A]
120 4 100 3 80 60 40 1 20 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 电压 [V] 50 55 60 65 70 75 80 85
• • • •
• • •
额定交流输出功率：500 kW 输出交流电压：270 V 最大交流输出电流：1176/1069A 额定频率：50 Hz
最大效率：98.7%（约在40%额定功率时）；某些地区，满载效率更有意义 防护等级： IP20 (室内) 冷却方式： 风冷