100kw光伏并网逆变器中文操作手册

100kw光伏并网逆变器中文操作手册
100kw光伏并网逆变器中文操作手册

AURORA?

光伏逆变器

安装与操作手册

型号:PVI-CENTRAL-100 版本 1.1

修订表

文档修订文档修订版版本 作者

日期 修改说明

1.0 S. Soldani S. Benini 01-10-07 第一版

1.1 S. Soldani S. Benini 16-10-07 更新并合并其中某些文档

请保留本手册

请保留本手册!!

重要安全说明

POWER-ONE :没有 Power-One 的事先书面认可,严禁复制和泄露本手册中的任何内容。

重要安全说明

本手册包含重要安全说明和操作说明,请仔细阅读并准确理解,并在安装和维护设备时按照说明进行操作。为降低电击危险,请确保设备安全安装并调试设备。

本手册中采用特殊安全符号着重强调潜在安全风险和重要安全信息。这些符号包括:

警告警告::您必须充分了解并绝对遵守带有该符号的着重强调段落中包含的流程和信息,以免造成人身伤害。

注意注意::您必须充分了解并严格遵守带有该符号的着重强调段落中包含的流程和信息,以免对设备造成潜在伤害,并带来负面影响。

该设备上带有一些标签,其中具有黄色背景的标签与安全问题有关。请确保首先仔细阅读并充分理解这些标签内容,然后再安装设备。

以下是电气装置的惯用符号,您可能在本手册中遇到:

设备接地导体(主要的保护地,PE )

交流电流 (AC) 值

直流电流 (DC) 值

相位

接地

如果您未正确按照本手册中的指示操作如果您未正确按照本手册中的指示操作,,因而造成财产或人身伤害因而造成财产或人身伤害,,Power-One 不对此承担任何责任

PVI-CENTRAL-100

本文档仅适用于上述逆变器。

图 1-1产品标签

逆变器上的产品标签提供以下信息:

1) 厂家产品编号

2) 型号

3) 序列号

4) 生产周/年

废物处理

根据2007 年5 月25 日第151 条法令,作为本手册中所述电气装置的

生产商Power-One 在此通知购买者,产品废弃后,必须运往授权的收集中

心。

目录

1. 基本安全信息 (9)

1.1 前言 (9)

1.2 一般信息 (9)

1.3 装配 (9)

1.4 运输 (10)

1.5 电气连接 (10)

1.6 操作 (10)

1.7 维护与维修 (11)

2. 前言 (11)

2.1 光伏能源 (11)

3. 系统描述 (12)

3.1 光伏系统的主要要素:“组串”与“阵列” (12)

3.2 数据传输与检查 (13)

3.3 AURORA 技术说明 (13)

4. 保护装置 (15)

4.1 电网断电 (15)

4.2 加强保护装置 (15)

5. 安装 (16)

5.1 包装检查清单 (17)

5.2 选择安装地点 (17)

5.3 执行电气连接前 (18)

5.4 电气连接 (24)

6. DC 输入配置 (26)

6.1 MASTER-SLAVE 配置 (26)

6.2 MULTI-MASTER 配置 (26)

7. 启动 (27)

8. 系统关闭 (31)

9. 维护 (31)

9.1 日常维护 (32)

9.1.1 清洗过滤网 (32)

9.1.2 螺丝紧固和目视检查 (35)

9.1.3 变压器区检查 (36)

9.1.4 保险丝的目视检查 (38)

9.1.5警告标识和指示标签的检查 (38)

9.2 电池 (38)

10. 数据通信 (39)

10.1 菊花链 (39)

11. 显示屏菜单 (40)

11.1 系统连接至电网期间的显示屏 (44)

11.2 SETTINGS(设置) (45)

11.3 INFORMATION(信息) (45)

11.3.1 Product ID(产品识别号) (45)

11.3.2 S/N(序列号) (45)

11.3.3 Firmware(固件) (46)

11.4 STATISTICS(统计数据) (46)

11.4.1 Times(时间) (46)

11.4.2 No. Conn. (连接次数) (46)

11.4.3 E-Tot(发电总量) (46)

11.4.4 Partial(参数重置) (46)

11.4.5 E-Today(日发电量) (46)

11.4.6 E-Week(周发电量) (47)

11.4.7 E-Month(月发电量) (47)

11.4.8 E-Year(年发电量) (47)

11.4.9 Last N Days(最近N天发电量) (47)

11.4.10 Power Peak(峰值功率) (47)

附录A:错误消息和代码 (48)

附录B:PVI-CENTRAL-100 的技术数据 (50)

图目录

图1-1产品标签 (4)

图3-1阵列的组成 (12)

图3-2光伏系统简图 (13)

图3-3 AURORA PVI-CENTRAL-100 的框图 (14)

图5-1信号接线端子板 (17)

图5-2 AURORA 周围最小安装间距(俯视图) (18)

图5-3配线图(示例显示两组具有直流断路器的阵列) (19)

图5-4 AC、辅助电源、信号部分 (20)

图5-5 DC 部分 (21)

图5-6 AC 电压连接 (21)

图5-7 AC 电网接线通道 (22)

图5-8 DC 电压连接(Master-Slave 连接) (22)

图5-9 DC 接线(中间)通道 (23)

图5-10 DC 接线(底部)通道 (23)

图5-11辅助电源连接 (23)

图5-12面板和AC 开关的固定螺丝的位置 (25)

图5-13保护接地 (25)

图6-1 Master-Slave 配置 (26)

图6-2 Multi-Master 配置 (27)

图7-1可拆除的面板 (29)

图7-2双色指示灯 (29)

图7-3显示屏 (29)

图7-4开关 (30)

图7-5显示屏 (30)

图7-6显示屏 (30)

图7-7显示屏 (30)

图7-8显示屏 (31)

图9-1 “模块区”面板螺丝 (32)

图9-2 “模块区”过滤网 (33)

图9-3 “变压器区”过滤网 (33)

图9-4 “DC 保险丝区域”过滤网(面板内外视图) (34)

图9-5 “AC 保险丝区域”过滤网(面板内外视图) (35)

图9-6风扇(位于变压器之后的最里面区域) (36)

图9-7自动调温装置 (37)

图9-8电源开关 (37)

图9-9 AC 浪涌抑制装置 (38)

图10-1通信连接的内部端子板 (39)

图10-2端子板通信信号表 (39)

图10-3多台设备的菊花链连接 (40)

图11-1 “主菜单图:标准操作” (41)

图11-2 “设置图” (42)

图11-3 “设置图” (43)

图11-4 “信息图” (43)

图11-5 “统计图” (44)

1. 基本安全信息

如果您在阅读以下信息时碰到任何疑问或问题,请联系生产商。

1.1 前言

AURORA 的安装必须完全符合国家和本地标准与法规。

需要任何维护或维修时,请联系最近的授权维修中心。要了解最近授权中心的相关信息,请联系您的经销商。未授权更改可能导致人身或财产伤害。

阅读并了解本手册中包含的所有说明,熟悉相关段落中的安全符号,然后再开始安装和调试设备。

根据国家和州/省市互联互通规定要求,只有配电公司许可后,才能接入电网,并且只能由合格人员执行该操作。

安装和维护设备之前,应利用DC 开关切断来之于光伏电场的高压直流电,否则,产生的高压可能带来严重伤害。您也可以使用组串汇线箱AURORA “PVI-STRINGCOMB-S” 来实现组串电压的切断。

1.2 一般信息

当逆变器运行时,某些部件带电,某些零件未适当绝缘,而且有时某些部件会移动或旋转,或者某些部件还会发热。未经授权移除必要的保护,不恰当使用,错误安装或错误操作均可能导致严重的人身或物件伤害。必须由合格受训人员执行运输、装卸、安装、启动和维护操作(必须遵守用户所在国家的所有的有效的意外预防规则!)

根据以上基本安全规则,合格的适当受训人员应具备装配、启动和操作产品的技能,以及执行以上操作的必要条件和资格。

任何错误使用招致的人身或财产伤害,Power-One 不承担一切责任。

1.3 装配

按照本文以下章节的详细说明装配和冷却本逆变器。将该逆变器置于具有适当承载能力的底座上,以确保逆变器垂直放置。房间应适合安装电气设备。保证足够的消防通道空间;预先提供至少80 厘米的空间,以便允许拆卸逆变器模块。保持适当的通风条件,确保具备冷却所需的充足气流循环(关于通风速率,请参阅技术数据,以立方米/小时为单位)。如果在高湿环境下安装,请安装加热器,以降低湿度。

空气质量、气流量、湿度和灰尘均可能影响逆变器运行。

1.4 运输

在运输和装卸时,不要丢失零件,和/或改变绝缘距离。安装前,检查外侧面板是否损坏,确保满足电气安全条件。电子零件不应存在机械损坏(以免造成潜在安全风险)。如果出现损坏,请联系您的经销商。请注意,逆变器的重量分布不均衡;因而要求在抬高逆变器时特别小心。

1.5 电气连接

在处理通电的逆变器时,请遵守与预防意外相关的所有现行国家规定。

如果面板被拆除,操作员将直接暴露在通电零部件前:光伏电场输出,AC 电网

和辅助电源等。根据相应规定进行电气连接,如导线、保险丝和保护接地连接。

连接逆变器和光伏电场的电线额定耐压应该为1kV DC,电线间的接头需要适当

密封。

1.6 操作

在连接其它连线之前,首先连接接地导线(保护接地,PE)。连线请参照各个装

置上的相应标记和符号操作。

应该为逆变器系统配备进一步的控制和保护装置,以满足相应的现行安全规则的要求,如技术设备兼容性的相关规则、意外预防规则等。可以安装一个烟感器,连接至逆变器的断路器系统,这应该比较方便。

配备一种能够将逆变器从AC 电网断开的装置,这是必不可少的(如断路器或类

似装置)。何校准更改只能通过相应的操作软件执行。

将逆变器连接至以下外加电压:

辅助电源:系统要求配备辅助电源才能运行。它也是电网反馈电路的一个分支(辅助电线应该为3P+N+PE)。

电网电压:没有电网电压,逆变器无法运行。

光伏电场的DC 电压。

运行时,某些内部组件会发热;请佩戴防护手套。

运行时,确保所有盖板和门关闭。

如果发生短路,逆变器有可能仍然保持与电网和光伏电场的连接,因为短路电流有可能仅略高于最大运行电流,可能不足以导致保险丝跳闸

光伏电场是浮地的(未接地情况下);如果出现故障,可能附带建立起接地连接,对任何与它直接接触的人员造成危险。

1.7 维护与维修

只能由具备合格技能的人员执行维护和维修。执行任何维护或维修工作之前,请确保移除逆变器的电压,即从电网、辅助电源和光伏电场输入三个方面断开逆变器。

另外,确保逆变器不会意外通电。

从电网、辅助电源和光伏电场输入断开逆变器后,首先等待电容器放电至少 5 分钟,然后才开始维修任何内部组件。

按照本手册中提供的所有指示进行操作。 将所有文档保存在安全位置!

2. 前言

本文档包含 AURORA 光伏逆变器的技术说明,为安装人员和用户提供与 AURORA 的安装、操作和使用相关的所有必要信息。

2.1 光伏能源

多年来,工业化国家(较大的能源消耗国)正在借助能量转换过程不断试验节能方法,并降低污染物质水平。这可以通过明智而合理地利用熟悉的能源,同时寻找永不枯竭的、干净的新型能源来实现。能源可再生是解决这一问题的基础。在这种情况下,开发太阳能以产生电能(光伏能源)

的重要性在全球范围内日益突出。无论如何,光伏能源对于环境保护是一个巨大的进步,我们接收的辐射能量能够直接转换成电能,不经历任何燃烧过程,并且不产生任何污染。

3. 系统描述

该AURORA 逆变器能够使用光伏电池板产生的能量为电网馈电。光伏电池板将太阳辐射能量转换成直流(DC) 电流(通过光伏电场,也称为光伏发电机)。为了利用该能量以及将其馈给电网,需要将它转换成交流(AC) 电流。Aurora 可以非常有效地执行该转换,也称为直(DC) 交(AC) 逆变,它不使用旋转零件,而只使用静态电力电子装置。与电网并联使用时,逆变器产生的交流电流直接馈给工业配电线路,然后又被收集到公用电网。当光伏系统不能产生足够的能量时,需要从公用电网供电,以确保接入的负载正常运行。如果产生的能量太多,它将直接馈给电网,为其他用户供电。按照国家和本地标准与规定,可以将产生的电能出售给电网,或者计入用户未来的用电储备,因而节省大笔金钱。

伏系统的主要要素::“组串”与“阵列”

3.1 光伏系统的主要要素

所谓“组串”技术的开发是为了尽可能降低光伏系统的安装成本。这些成本主要与逆变器DC 侧的配线操作和后续AC 侧的配电操作有关。光伏电池板由许多光伏电池组成,这些电池组装在同一个载板上。一个“组串”由若干光伏电池板串联组成。一个“阵列”则由一个或多个组串并联组成。较大的光伏系统可能采用多个阵列,这些阵列可以连接至一个或多个AURORA 逆变器。每个组串中光伏电池板的数量越多,成本就越低,系统的配线连接也越简单。

图 3-1阵列的组成

警告警告::无论如何,组串电压不应超过逆变器最大输入电压,以免损坏设备(请参阅“技术数据”)。

注意注意::

达到逆变器要求的最小输入电压后,逆变器启动并网进程。并网后,Aurora 将转换特定输入 DC 电压下的最大的可用效率(请参阅“技术数据-MPPT”)。

阵列的总电流量也必须处于逆变器容量限制范围。各 Aurora 逆变器相互之间独立工作,并从自身的电伏电池板部分获取馈给电网的最大可用电能。

设计光伏系统时需要考虑若干因素,如光伏电池板类型、可用空间、位置和长期目标电能输出等。https://www.360docs.net/doc/af3586619.html, 上的系统配置软件可能对确定光伏系统的大小有所帮助。

图 3-2 光伏系统简图

3.2 数据传输与检查

如果使用的逆变器数量多于一台,可以通过基于 RS-485 串行接口的智能化通信系统实施远程监控。可选的 Aurora Easy-Control 系统也可用于通过互联网、模拟调制解调、GSM 数字调制解调器进行远程监控。

3.3 AURORA 技术说明

图 3-3 显示了 AURORA PVI-CENTRAL-100 的内部框图。

主要关键单元为AC/DC 50kW 逆变器。所有逆变器均以高开关频率运行,以确保紧凑的设计、相对低的重量和方便的维护。根据具体版本的不同,系统的输入和输出之间可能包含或未包含隔离变压器。没有变压器时,逆变系统效率将进一步提高。

DC

EMC

EMI

AC

AC

AC

DC

EMC

图 3-3AURORA PVI-CENTRAL-100 的框图

该框图表示的是型号AURORA PVI-CENTRAL-100 及其两个独立逆变器。Aurora 具有两个操作模式:Multi-Master(多主模式)和Master-Slave(主从模式)。在Multi-Master(多主)模式下,每个逆变器都有属于自己的独立阵列(也就是说,光伏电场有两个相互绝缘阵列),并具有独立的最大功率跟踪(MPPT) 控制。这意味着两个阵列可以以不同的位置和方向安装。各阵列受MPPT 控制电路控制。而Master-Slave(主从)模式则提供单个最大功率跟踪(MPPT) 控制,必须正确配置DC 输入部分(请参阅章节§6)。

借助其高效而巨大的散热片,AURORA 逆变器能够在宽范围的环境温度下提供最大功率运行。

逆变器由独立的DSP(数字信号处理器,每个模块一个)和一个CPU(中央微处理器)控制。

DSP 和CPU之间的通信采用CAN 协议。模块之间的通信采用该相同的协议。该控制流程优化整个装置的性能水平,并在任何绝缘和负载条件下表现出高效率,始终符合相应的指示、标准和规定。

该逆变器的特点是,为系统通信提供两个独立的RS485 串联端口;一个通道用于用户通信,另一个用于组串汇线箱PVI-STRINGCOMB(-S)。

4. 保护装置

4.1 电网断电

当本地电网因故障断电,或者设备停机维护时,应该在安全条件下从物理上断开Aurora 的连接,以保护电网上的工作人员,完全符合相应的现行国家标准和规定。为避免任何可能的孤岛运行,Aurora 配备了自动断开连接保护系统(内部AC 接触器)。AURORA PVI-CENTRAL-100 机型配备了尖端的防孤岛运行保护系统,经鉴定符合以下标准和规定:

CEI 11-20

ENEL 规定DK-5940(在意大利实行)

注意

注意:

:有关AURORA 停机的更多详情或故障的可能原因,请参阅章节

章节§5.3 和§5.4。

4.2 加强保护装置

Aurora 配备了附加保护装置,以确保在任何情况下安全运行。这些保护包括:

持续监控电网电压,确保电压和频率保持在特定的运行限制范围(根据DK5940);

基于逆变器内部温度监控,自动进行功率限制,以免设备过热。

大多数控制和保护装置均

大多数控制和保护装置均适用于

适用于AURORA,构成其结构冗余

结构冗余,

,同时确保理想而充分的安全运作

同时确保理想而充分的安全运作。

自动测量:

– 测量光伏电场DC 电压,带有过电压(OV) 指示

– 测量每个模块的AC 电压

– 测量每个模块的电网电压频率

– 测量每个模块的温度

保险丝:

– DC 侧:每个50KW 模块的正负极各一个保险丝,每个框架共4 个保险丝

– AC 侧:每个模块3 个保险丝

各种保护措施:

– 超载时切断电网输入

– DC 侧:可替换熔丝管的过电压保护器 (OVR)

– AC 侧:电网和辅助电源上可替换熔丝管的过电压保护器 (OVR) –

各个模块上的过热保护装置

5. 安装

警告警告::AURORA 的电气安装必须符合相应的本地和国家标准与法律。

警告警告::只有得到电网运营公司的许可后,才能将 AURORA 连接至电网。

包装检查:

注意注意::经销商将 AURORA 安全包装并完好无损地交付承运商。收到产品后,承运商承担安全交付责任。尽管装卸时十分小心,仍然可能在运输途中损坏包装或产品。

建议客户执行以下检查:

检查运货纸箱的明显损坏,例如破洞、破裂或者可能产生产品损坏的任何迹象。 在收货文件上说明任何损坏或短缺情况,并让承运商签署全名。

打开运货纸箱,检查产品的内部损坏情况。拆包装时请小心,不要丢弃任何设备、零件或手

册。如果检测到任何损坏,请联系承运商采取适当的措施。请保留所有运输材料,以备承运商运送产品,供检验员检验损坏情况! 如果检查表明逆变器损坏,请联系生产商或授权经销商。他们将确定是否将设备返修。他们

还将说明设备维修服务的提供方式; 由客户负责向承运商提出索赔。如果向承运商索赔失败,任何损坏的所有保修权利均可能作

废。

5.1 包装检查清单

说明数量AURORA 逆变器 1

逆变器内部(变压器区):太阳能辐射传感器 1

本手册一份 1

保修证明一份 1

5.2 选择安装地点

章节§1.3。

有关安装位置说明,请参阅章节

基于以下考虑因素选择安装地点:

选择通风良好的地点,避免阳光直射。选择允许设备周围空气自由流通的地点。

允许设备周围具备充足的空间,便于装卸逆变器。

主要经由前面板执行维护操作(从模块区和变压器区,均需经过前面板门,而拆开变压器右

图5-1 和图

图7-1)。但下方前面板的小窗口后,可以连接至RS485 通信端口)。(参阅图

是,保留设备周围各个方向的检修通道,方便维护工作仍是明智之举。如果要求采取靠墙装方式或者未提供侧面检修通道等,应该事先与供应商讨论安装问题,并取得生产商的同意。

图 5-1信号接线端子板

以下数字表示推荐的逆变器周围的最佳安装间距:

任何条件下,各 MPPT 电路的最大阵列 DC 电流输入(请参阅技术数据)。

警告警告::查看国家和本地标准规定,确保您的电气安装设计符合它们的要求。

警告警告::安装光伏电场时,采用不透明材料(最好是黑色)遮盖光伏板的整个表面,避免阳光辐射;这将确保在安装过程中,光伏电池板不输出 DC 电压。安装完成后,移开防护性材料。

连接逆变器(安装和维护)之前,采用 DC 开关使光伏电场不给设备供电,否则,产生的高压可能带来严重伤害。

注意注意::

按照常规装配图(请参阅图图 5-3),各阵列或组串必须连接至一个双极 DC 断路器上。

1

以上操作可以避免在 DC 区附近工作时出现电弧。

警告警告::选择用于AURORA 逆变器的电源线时,请仔细考虑标称电压、绝缘电压、最高工作温度、电流密度和耐燃等级。电缆中的电流密度必须满足相应的规则或者设计常识。 选择电缆的关键考虑因素是缆线损耗,超额损耗将导致电缆降额使用。 有关接线端子类型,请参阅“技术数据”

逆变器内部存在 4 个连接部分: – AC 部分(整个设备的右下方,正视图,有变压器的版本):A 区,图图 5-4 – DC 部分(整个设备左上方,侧视图),图图 5-5 – 辅助电源部分:B 区,图图 5-4

信号部分(请参阅章节章节 §10):C 区,图图

5-4

图 5-4 AC 、辅助电源和信号部分

单机版-研旭光伏并网逆变器说明书_图文(精)

研旭光伏并网逆变器 YXSG-2.5KSL , YXSG-3KSL , YXSG-5KSL 安装使用手册 目录 1、安全说 明 (3) 2、产品描 述 (5) 2.1光伏并网系 统 .................................................................................................................... 6 2.2电路结构 ............................................................................................................................ 7 2.3特点 . .. (7)

2.4逆变器外观描 述 (8) 3、安 装 .......................................................................................................................................... 10 3.1 安装须 知 ......................................................................................................................... 10 3.2 安装流程说明 .. (11) 3.3安装准备 .......................................................................................................................... 12 3.4 选择合适的安装场 地 ..................................................................................................... 12 3.5 安装逆变 器 (14) 3.6 电气连 接 (14) 4、 LCD 操作说 明 . ......................................................................................................................... 21 4.1 按键功能说明 .. (21) 4.2 界面介 绍 (22) 5、故障排 除 (27) 5.1 初始化失败 ..................................................................................................................... 27 5.2 LCD 显示故 障 (27)

太阳能光伏并网控制逆变器工作原理及控制方法

2015年6月15日 22:28 太阳能光伏并网控制逆变器工作原理及控制方 摘要:太阳能光伏发电是21世纪最为热门的能源技术领域之一,是解决人类能源危机的重要手段之一,引起人们的广泛关注。本文介绍了太阳能光伏并网控制逆变器的工作过程,分析了太阳能控制器最大功率跟踪原理,太阳能光伏逆变器的并网原理及主要控制方式。 1引言: 随着工业文明的不断发展,我们对于能源的需求越来越多。传统的化石能源已经不可能满足要求,为了避免面对能源枯竭的困境,寻找优质的替代能源成为人们关注的热点问题。可再生能源如水能、风能、太阳能、潮汐能以及生物质能等能源形式不断映入人们的眼帘。水利发电作为最早应用的可再生能源发电形式得到了广泛使用,但也有人就其的环境问题、安全问题提出过质疑,况且目前的水能开发程度较高,继续开发存在一定的困难。风能的利用近些年来也是热点问题,但风力发电存在稳定性不高、噪音大等缺点,大规模并网对电网会形成一定冲击,如何有效控制风能的开发和利用仍是学术界关注的热点。在剩下的可再生能源形式当中,太阳能发电技术是最有利用价值的能源形式之一。太阳能储量丰富,每秒钟太阳要向地球输送相当于210亿桶石油的能量,相当于全球一天消耗的能量。我国的太阳能资源也十分丰富,除了贵州高原部分地区外,中国大部分地域都是太阳能资源丰富地区,目前的太阳能利用率还不到1/1000。因此在我国大力开发太阳能潜力巨大。 太阳能的利用分为"光热"和"光伏"两种,其中光热式热水器在我国应用广泛。光伏是将光能转化为电能的发电形式,起源于100多年前的"光生伏打现象"。太阳能的利用目前更多的是指光伏发电技术。光伏发电技术根据负载的不同分为离网型和并网型两种,早期的光伏发电技术受制于太阳能电池组件成本因素,主要以小功率离网型为主,满足边远地区无电网居民用电问题。随着光伏组件成本的下降,光伏发电的成本不断下降,预计到2013年安装成本可降至1.5美元/Wp,电价成本为6美分/(kWh),光伏并网已经成为可能。并网型光伏系统逐步成为主流。 本文主要介绍并网型光伏发电系统的系统组成和主要部件的工作原理。 2并网型光伏系统结构 图1所示为并网型光伏系统的结构。并网型光伏系统包括两大主要部分: 其一,太阳能电池组件。将太阳传送到地球上的光能转化成直流电能;其二,太阳能控制逆变器及并网成套设备,负责将电池板输出直流电能转为电网可接受的交流能量。根据功率的不同太阳能逆变器的输出形式可为单相或者三相;可带隔离变压器,也可不配隔离变压器。

光伏并网逆变器分类

光伏并网逆变器分类 并网逆变器是太阳能光伏系统中的关键部件,它将太阳能电池产生的直流电通过电力电子变换技术转换为能够直接并入电网、负载的交流能量。其性能,效率直接影响整个太阳能光伏系统的效率和性能。下面将从并网逆变器的分类来进行了解。 1、按照隔离方式分类 包括隔离式和非隔离式两类,其中隔离式并网逆变器又分为工频变压器隔离方式和高频变压器隔离方式。光伏并网逆变器发展之初多采用工频变压器隔离的方式,但由于其体积、重量、成本方面的明显缺陷。近年来高频变压器隔离方式的并网逆变器发展较快,非隔离式并网逆变器以其高效率、控制简单等优势也逐渐获得认可,目前已经在欧洲开始推广应用,但需要解决可靠性、共模电流等关键问题。 2、按照输出相数分类 可以分为单相和三相并网逆变器两类,中小功率场合一般多采用单相方式,大功率场合多采用三相并网逆变器。按照功率等级进行分类,可分为功率小于1kVA的小功率并网逆变器,功率等级1kVA~50kVA的中等功率并网逆变器和50kVA以上的大功率并网逆变器。 3、按照功率流向进行分类 分为单方向功率流和双方向功率流并网逆变器两类,单向功率流并网逆变器仅用作并网发电,双向功率流并网逆变器除可用作并网发电外,还能用作整流器,改善电网电压质量和负载功率因素。近几年双向功率流并网逆变器开始获得关注,是未来的发展方向之一。 4、按照拓扑结构分类 目前采用的拓扑结构包括:全桥逆变拓扑、半桥逆变拓扑、多电平逆变拓扑、推挽逆变拓扑、正激逆变拓扑、反激逆变拓扑等,其中高压大功率光伏并网逆变器可采用多电平逆变拓扑,中等功率光伏并网逆变器多采用全桥、半桥逆变拓扑,小功率光伏并网逆变器采用正激、反激逆变拓扑。 从技术层面讲,大功率并网逆变器和小功率并网逆变器是未来的两个主要发展方向,其中小功率光伏并网逆变器——微逆变器是最具发展潜力和市场应用前景的发展方向,高频化、高效率、高功率密度、高可靠性和高度智能化是未来的发展方向。

太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图

随着生态环境的日益恶化,人们逐渐认识到必须走可持续发展的道路,必须完成从补充能源向替代能源的过渡。光伏并网是太阳能利用的发展趋势,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,并网是核心部分。目前并网型系统的研究主要集中于DC-DC和DC-AC 两级能量变换的结构。DC-DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点;DC-AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位,同时获得单位功率因数。其中DC-AC是系统的关键设计。 太阳能光伏并网系统结构图如图1所示。本系统采用两级式设计,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协调完成。 图1 光伏并网系统结构图 逆变器的设计 太阳能并网逆变器是并网发电系统的核心部分,其主要功能是将发出的直流电逆变成单相交流电,并送入电网。同时实现对中间电压的稳定,便于前级升压斩波器对最大功率点的跟踪。并且具有完善的并网保护功能,保证系统能够安全可靠地运行。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公司的TMS320F2812为核心,可以实现反馈信号的处理和A/D转换、DC/DC变换器和PWM逆变器控制脉冲的产生、系统运行状态的监视和控制、故障保护和存储、485通讯等功能。实际电路中的中间电压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。控制板主要包括:CPU及其外围电路,信号检测及调理电路,驱动电路及保护电路。其中信号检测及调理单元主要完成强弱电隔离、电平转换和信号放大及滤波等功能,以满足DSP控制系统对各路信号电平范围和信号质量的要求。驱动电路起到提高脉冲的驱动能力和隔离的作用。保护逻辑电路则保证发生故障时,系统能从硬件上直接封锁输出脉冲信号。 在实现同频的条件下可用矢量进行计算,从图3可以看出逆变器输出端存在如图3a所示的矢量关系,对于光伏并网逆变器的输入端有下列基本矢量关系式: 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。 图1 光伏并网系统结构图 图3 控制矢量图 在网压Vac(t)为一定的情况下,IN(t)幅值和相位仅由光伏并网逆变器输出端的脉冲电压中的基波分量Vs(t)的幅值,及其与网压Vac(t)的相位差来决定。改变Vs(t)的幅值和相位就可以控制输入电流IN(t)和Vac(t)同相位。PWM整流器输入侧存在一个矢量三角形关系,在实际系统中RS 值的影响一般比较小,通常可以忽略不计得到如图3b所示的简化矢量三角形关系,即下式: (2) 在一个开关周期内对上式进行周期平均并假设输入电流能在一个开关周期内跟踪电流指令即可推导出下式: (3)式中K= L/TC,TC为载波周期。 从该模型即可以得到本系统所采用的图4所示的控制框图。此方法称为基于改进周期平均模型的固定频率电流追踪法。

光伏并网逆变器控制策略的研究

题目: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 摘要 世界环境的日益恶化和传统能源的日渐枯竭,促使了对新能源的开发和发展。具有可持续发展的太阳能资源受到了各国的重视,各国相继出台的新能源法对太阳能发展起到推波助澜的作用。其中,光伏并网发电具有深远的理论价值和现实意义,仅在过去五年,光伏并网电站安装总量已达到数千兆瓦。而连接光伏阵列和电网的光伏并网逆变器便是整个光伏并网发电系统的关键。 本文通过按主电路分类、按功率变换级数分类和按变压器分类的三大类划分逆变器的方法分别介绍了每个逆变器电路的拓扑结构。之后本文首先介绍了国内外并网逆变器的研究状况以及相关并网技术标准,比较了当前主流的控制技术。然后,详细的阐述了光伏并网发电逆变器系统的整体设计和各单元模块的设计,其中包括太阳能电池组、升压斩波电路、逆变电路和傅里叶变换。 在简要介绍了系统的结构拓扑和控制要求之后,论文重点研究了基于电流闭环的矢量控制策略,阐述了其拓扑结构、工作原理及运行模式。为了深入研究控制策略,分别建立了基于电网电压定向的矢量控制和基于虚拟磁链定向的矢量控制。最后,本文针对几种产生谐波的原因,对L、LC、LCL 三种滤波器进行了比较分析。 最后,本文对光伏并网的总系统进行了MATLAB仿真,由于时间的限制,只做出了通过间接控制电流从而达到控制有功无功公功率的仿真。 关键词:光伏并网,逆变器电路拓扑,电流矢量控制,谐波

PHOTOVOLTAIC (PV) GRID INVERTER CONTROL STRATEGY RESEARCH Abstract World deteriorating environment and the increasing depletion of traditional energy sources prompted the development of new energy and development. Solar energy resources for sustainable development has been national attention, solar countries have contributed to the severity of the introduction of the new energy law developments. Among them, the photovoltaic power generation has profound theoretical and practical significance, only in the past five years,the total installed photovoltaic power plant has reached thousands of megawatts. Connected PV array and grid PV grid-connected inverter is the whole key photovoltaic power generation system. Based classification by main circuit and the power level classification and Division of three categories classified by transformer inverter of methods each inverters circuit topologies are introduced.This article introduces the domestic and foreign research on grid-connected inverters and related technical standards for grid-connected, compared the current mainstream technology.Then detail a grid-connected photovoltaic inverter system design and the modular design, including solar arrays, chop-wave circuit, inverter circuits and Fourier transform. Briefly introduces the system topology and control requirements, this paper focuses on the current loop-based vector control strategies, describes the topological structure, working principle and its operating mode.In order to study the control strategies were established based on power system voltage oriented vector control based on virtual flux-oriented vector control.Finally, for several reasons for harmonic, l, LC, LCL compares and analyses the three types of filters. Keywords:Photovoltaic, inverters circuit topologies, current vector control, harmonic

光伏逆变器并网要求

Requirements for grid-connected Inverters for NA and EU
Intertek Wind Energy Technical Supervisor
Kevin Zhu (祝国平)
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Relevant Standards Used
G59/G83 VDE 0126-1-1 UL1741 IEEE1547/1547.1 IEC 62116 IEC 61727 AS 4777.3
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IEC 62116 并网光伏逆变器防孤岛测试步骤
Test Circuit and the parameters to be measured
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IEC 62116 并网光伏逆变器防孤岛测试步骤
测试设备要求: 1. 测试设备 高速带存储示波器,可用于计算run-on时间; 电压电流频率测量,采样频率10KHz以上; 2. 直流电源 推荐光伏模拟器; 1) 光伏模拟器
条款 输出功率 响应速度 稳定性 填充因子
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条件 待测设备的最大输出, 50%~66%最大输出,25~33%最大输出, 5%的负载改变,1ms内输出电流相应为稳定值的10%以内 模拟器的输出功率稳定在2% 0.25~0.8

IEC 62116 并网光伏逆变器防孤岛测试步骤
2) 光伏阵 3. 交流电源
条款 电压 电压THD 频率 相角* *—对于三相 条件 额定+、-2% <2.5% 额定+、-0.1Hz 120°+、-1.5°
4. 交流负载 无杂散电感的电阻,低耗电感,低阻低感电容;
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毕业设计-单相光伏并网逆变器的控制原理及电路实现

第一章绪论 1.1 光伏发电背景与意义 作为一种重要的可再生能源发电技术,近年来,太阳能光伏(Photovoltaie,PV)发电取得了巨大的发展,光伏并网发电已经成为人类利用太阳能的主要方式之一。目前,我国已成为世界最大的太阳能电池和光伏组件生产国,年产量已达到100万千瓦。但我国光伏市场发展依然缓慢,截至2007年底,光伏系统累计安装100MWp,约占世界累计安装量的1%,产业和市场之间发展极不平衡。为了推动我国光伏市场的发展,国家出台了一系列的政策法规,如《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源十一五发展规划》等。这些政策和法规明确了太阳能发电发展的重点目标领域。《可再生能源中长期发展规划》还明确规定了大型电力公司和电网公司必须投资可再生能源,到2020年,大电网覆盖地区非水电可再生能源发电在电网总发电量中的比例要达到3%以上。对于这一目标的实现,光伏发电无疑会起到非常关键的作用。 当下,我国地方和企业正积极共建兆瓦级以上光伏并网电站,全国已建和在建的兆瓦级并网光伏电站共11个(2008年5月前估计),典型的如甘肃敦煌10MW 并网光伏特许权示范项目,青海柴达木盆地的1000MW大型荒漠太阳能并网电站示范工程,云南石林166MW并网光伏实验示范电站。可以预见,在接下来的几年里,光伏并网发电市场将会为我国摆脱目前的金融危机提供强大的动力,光伏产业依然会持续以往的高增长率,光伏市场的前景仍然令人期待。光伏并网发电系统是利用电力电子设备和装置,将太阳电池发出的直流电转变为与电网电压同频、同相的交流电,从而既向负载供电,又向电网馈电的有源逆变系统。按照系统功能的不同,光伏并网发电系统可分为两类:一种是带有蓄电池的可调度式光伏并网发电系统;一种是不带蓄电池的不可调度式光伏并网发电系统。典型的不可调度式光伏并网发电系统如图1-1所示。

光伏并网逆变器控制与仿真设计

光伏并网逆变器控制与仿真设计 为了达到提高光伏逆变器的容量和性能目的,采用并联型注入变换技术。根据逆变器结构以及光伏发电阵电流源输出的特点,选用工频隔离型光伏并网逆变器结构,并在仿真软件PSCAD中搭建光伏电池和逆变器模型,最后通过仿真与实验验证了理论的正确性和控制策略的可行性。 ?近年来,应用于可再生能源的并网变换技术在电力电子技术领域形成研究热点。并网变换器在太阳能光伏、风力发电等可再生能源分布式能源系统中具有广阔发展前景。太阳能、风能发电的重要应用模式是并网发电,并网逆变技术是太阳能光伏并网发电的关键技术。在光伏并网发电系统中所用到的逆变器主要基于以下技术特点:具有宽的直流输入范围;具有最大功率跟踪(MPPT)功能;并网逆变器输出电流的相位、频率与电网电压同步,波形畸变小,满足电网质量要求;具有孤岛检测保护功能;逆变效率高达92%以上,可并机运行。逆变器的主电路拓扑直接决定其整体性能。因此,开发出简洁、高效、高性价比的电路拓扑至关重要。 ?1 逆变器原理 ?该设计为大型光伏并网发电系统,据文献所述,一般选用工频隔离型光伏并网逆变器结构,如图1所示。光伏阵列输出的直流电由逆变器逆变为交流电,经过变压器升压和隔离后并入电网。光伏并网发电系统的核心是逆变器,而电力电子器件是逆变器的基础,虽然电力电子器件的工艺水平已经得到很大的发展,但是要生产能够满足尽量高频、高压和低EMI的大功率逆变器时仍有很大困难。所以对大容量逆变器拓扑进行研究是一种具有代表性的解决方案。作为太阳能光伏阵列和交流电网系统之间的能量变换器,其安全性,可靠性,逆变效率,制造成本等因素对于光伏逆变器的发展有着举足轻

光伏并网逆变器选型细则

并网逆变器选型细则 并网逆变器就是将太阳能直流电转换为可接入交流市电的设备,就是太阳能光伏发电站不可缺少的重要组成部分。以下对光伏电站设计过程中并网逆变器及其选型做比较详细的介绍与分析。 1. 并网逆变器在光伏电站中的作用 光伏发电系统根据其应用模式一般可分为独立发电系统、并网发电系统以及混合系统,而并网发电系统的基本特点就就是太阳电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。 1、1 并网光伏电站的基本结构 1、2 并网逆变器功作用与功能 并网逆变器就是电力、电子、自动控制、计算机及半导体等多种技术相互渗透与有机结合的综合体现,它就是光伏并网发电系统中不可缺少的关键部分。并网逆变器的主要功能就是: ◆最大功率跟踪 ◆DC-AC转换 ◆频率、相位追踪 ◆相关保护 2. 并网逆变器分类 并网逆变器按其电路拓扑结构可以分为变压器型与无变压器型逆变器,其中变压器型又分为高频变压器型与低频变压器型。变压器型与无变压器型逆变器的主要区别在于安全性与效率两个方面。以下对三种类型逆变器做简单介绍: ◆高频变压器型 采用DC-AC-DC-AC的电路结构,设计较为复杂,采用较多的功率开关器件,因此损耗较大。 ◆低频变压器型 采用DC-AC-AC的电路结构,电路简单,采用普通工频变压器,具有较好的电气安全性,但效率较低。 ◆无变压器型 采用DC-AC的电路结构,无电气隔离,电压范围较窄,但就是损耗小、效率高。

3. 并网逆变器主要技术指标 a、使用环境条件 逆变器正常使用条件: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。 b、直流输入最大电流 c、直流输入最大电压 d、直流输入MPP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。 e、直流输入最大功率 大于逆变器的额定输出功率,即通常所说的“逆变器功率”。为了充分利用逆变器的容量,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。 f、最大输入路数 指逆变器直流侧可接入的直流回路数目。 g、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%。 h、额定输出功率 在规定的输出频率与负载功率因数下,逆变器应输出的额定电流值。 i、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,而且当电网的频率与相位有微小波动时,逆变器输出的交流电应自动追踪电网的频率与相位。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般在±3%以内。 j、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%。 k、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

一文看懂光伏逆变器工作原理!

一文看懂光伏逆变器工作原理! 工作原理及特点 工作原理: 逆变装置的核心,是逆变开关电路,简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断,来完成逆变的功能。 特点: (1)要求具有较高的效率。 由于目前太阳能电池的价格偏高,为了最大限度的利用太阳能电池,提高系统效率,必须设法提高逆变器的效率。 (2)要求具有较高的可靠性。 目前光伏电站系统主要用于边远地区,许多电站无人值守和维护,这就要求逆变器有合理的电路结构,严格的元器件筛选,并要求逆变器具备各种保护功能,如:输入直流极性接反保护、交流输出短路保护、过热、过载保护等。 (3)要求输入电压有较宽的适应范围。 由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度变化而变化。特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大,如12V的蓄电池,其端电压可能在 10V~16V之间变化,这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内保证正常工作。 光伏逆变器分类 有关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。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。 1、集中型逆变器 集中逆变技术是若干个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端,一般功率大的使用三相的IGBT功率模块,功率较小的使用场效应晶体管,同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的质量,使它非常接近于正弦波电流,一般用于大型光伏发电站(>10kW)的系统中。最大特点是系统的功率高,成本低,但由于不同光伏组串的输出电压、电流往往不完全匹配(特别是光伏组串因多云、树荫、污渍等原因被部分遮挡时),采用集中逆变的方式会导致逆变过程的效率降低和电户能的下降。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制以及开发新的逆变器的拓扑连接,以获得部分负载情况下的高效率。 2、组串型逆变器 组串逆变器是基于模块化概念基础上的,每个光伏组串(1-5kw)通过一个逆变器,在直流端具有最大功率峰值跟踪,在交流端并联并网,已成为现在国际市场上最流行的逆变器。 许多大型光伏电厂使用组串逆变器。优点是不受组串间模块差异和遮影的影响,同时减少了光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况,从而增加了发电量。技术上的这些优势不仅降低了系统成本,也增加了系统的可靠性。同时,在组串间引人"主-从"的概念,使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下,将几组光伏组串联系在一起,让其中一个或几个工作,从而产出更多的电能。 最新的概念为几个逆变器相互组成一个"团队"来代替"主-从"的概念,使得系统的可靠性又进了一步。目前,无变压器式组串逆变器已占了主导地位。

离网逆变器安装手册

离网逆变器使用手册 编制:李凡 审核: 批准: 成都旭双太阳能科技有限公司 光伏项目部 二O一一年五月

请在安装逆变器之前仔细阅读本手册。 本手册介绍了离网逆变器的使用注意事项、安装要求及安装方法,系统加电及调试过程,系统使用及操作方法,系统维护及应急处理等基本知识。本手册可以帮助您正确使用和维护逆变设备。 本手册适用于对逆变器安装、操作、维护专业技术人员及日常操作的用户。读者需具备一定的电气知识,熟悉电气原理图和电子元器件特性。 本手册内容都为成都旭双太阳能科技有限公司所有,非公司内部人员未经书面授权不得公开转载全部或部分内容。 编者 2011年5月18日

目录 一、安全说明 (1) 1.1安装前 (1) 1.2安装中 (1) 1.3维修 (2) 1.4其他 (2) 二、逆变器安装 (4) 2.1安装流程 (4) 2.1.1 安装前准备 (4) 2.1.2 场地选择 (5) 2.1.3 机械安装 (6) 2.1.4 电气连接 (6) 2.1.5通讯线连接: (8) 2.2试运行 (9) 2.1.2 试运行前检查: (9) 2.1.3 试运行: (10) 三、逆变器维护 (11) 四、结语 (12)

一、安全说明 逆变器是作为电力电子产品,在安装、操作和维护过程中需要严格遵循相关安全注意事项。 不正确使用或误操作将可能危害: ●操作者和第三方的生命和人身安全。 ●逆变器和属于操作者或第三方的其他财产。 1.1安装前 ?当收到产品时应首先检查逆变器是否在运输过程中有无损坏。若发 现问题请立即与生产厂家或运输公司联系。 ?在选择安装场地时,应保证周围内没有任何其他电力电子设备的干 扰。 1.2安装中 ?在进行电气连接之前,务必采用不透光材料将光伏电池板覆盖或断 开直流侧断路器。暴漏于阳光,光伏阵列将会产生危险电压。 ?所有安装操作必须且仅有安装技术人员完成。 ?光伏系统中所使用的电缆必须连接牢固,良好绝缘以及规格合适。

光伏并网逆变器的电流锁相改进方案及实现

光伏并网逆变器的电流锁相改进方案及实现 摘要:基于光伏发电并网逆变器控制中电流锁相的重要性和复杂性,提出了带预锁相和遗忘算法的电流锁相方案,该方案可采用硬件锁相和软件锁相两种方式实现。建立了以MC56F8345 型DSF 为控制核心的PWM 逆变器数字化并网实验平台,对改进后的电流锁相方案进行验证。实验结果表明,该方案很好地实现了逆变器输出电流与电网电压的同步锁相控制,且输出电流的幅值、相位、频率均符合控制要求,可稳定、可靠地并网发电,并能实现网侧单位功率因数。关键词:光伏发电;并网逆变器;电流锁相1 引言在光伏发电系统中,并网逆变器输出电流的控制十分重要。有效控制逆变器输出电流可实现网侧功率因数可调。控制电流时,电流锁相十分关键,必须对电网电压的频率和相位进行实时检测,并以此控制逆变器输出电流与电网电压保持同频同相,即同步锁相。若不能稳定、可靠地锁相,则在逆变器与电网连接(并网)过程中会 产生很大的环流,对设备造成冲击,缩短设备使用寿命,严重时还会损坏设备。因此,研究光伏发电并网逆变器电流锁相改进方案及数字化实现具有现实意义。 2 光伏并网逆变器电流矢量控制策略光伏发电并网系统结构框图如图1 所示。图中上半部分为系统主电路,下半部分为系统控制电路。控制过程如下:根据PV 的输出电压、电流,由MPPT 算法获得Ud 参考值,与Ud 实际值比较后经电压调节器得到有功电流(d 轴电流)参考值。φ*为给定功率因数角,为无功电流(q 轴电流)参考值。若要求单位功率因数,则φ*=0,=0。 电流闭环控制通常采用电流矢量控制。图2 示出电流矢量控制的矢量关系图。 u,i.e 分别为逆变器输出电压、输出电流和电网电压的空间矢量。旋转坐

光伏并网逆变器选型细则

并网逆变器选型细则 并网逆变器是将太阳能直流电转换为可接入交流市电的设备,是太阳能光伏发电站不可缺少的重要组成部分。以下对光伏电站设计过程中并网逆变器及其选型做比较详细的介绍和分析。 1.并网逆变器在光伏电站中的作用 光伏发电系统根据其应用模式一般可分为独立发电系统、并网发电系统以及混合系统,而并网发电系统的基本特点就是太阳电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。 1.1 并网光伏电站的基本结构 1.2 并网逆变器功作用和功能 并网逆变器是电力、电子、自动控制、计算机及半导体等多种技术相互渗透与有机结合的综合体现,它是光伏并网发电系统中不可缺少的关键部分。并网逆变器的主要功能是: ◆最大功率跟踪 ◆DC-AC转换 ◆频率、相位追踪 ◆相关保护 2.并网逆变器分类 并网逆变器按其电路拓扑结构可以分为变压器型和无变压器型逆变器,其中变压器型又分为高频变压器型和低频变压器型。变压器型和无变压器型逆变器的主要区别在于安全性和效率两个方面。以下对三种类型逆变器做简单介绍: ◆高频变压器型 采用DC-AC-DC-AC的电路结构,设计较为复杂,采用较多的功率开关器件,因此损耗较大。 ◆低频变压器型 采用DC-AC-AC的电路结构,电路简单,采用普通工频变压器,具有较好的电气安全性,但效率较低。

◆无变压器型 采用DC-AC的电路结构,无电气隔离,电压范围较窄,但是损耗小、效率高。 3.并网逆变器主要技术指标 a. 使用环境条件 逆变器正常使用条件: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。 b. 直流输入最大电流 c.直流输入最大电压 d. 直流输入MPP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。 e. 直流输入最大功率 大于逆变器的额定输出功率,即通常所说的“逆变器功率”。为了充分利用逆变器的容量,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。 f. 最大输入路数 指逆变器直流侧可接入的直流回路数目。 g. 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%。 h. 额定输出功率 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电流值。 i. 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般在±3%以内。

光伏并网逆变器设计方案讲解

100kW光伏并网逆变器 设计方案 目录 1. 百千瓦级光伏并网特点 (2) 2 光伏并网逆变器原理 (3) 3 光伏并网逆变器硬件设计 (3) 3.1主电路 (6) 3.2 主电路参数 (7) 3.2.1 变压器设计............................................................................. 错误!未定义书签。 3.2.3 电抗器设计 (7) 3.3 硬件框图 (10) 3.3.1 DSP控制单元 (11) 3.3.2 光纤驱动单元 (11) 3.3.2键盘及液晶显示单元 (13) 3 光伏并网逆变器软件 (13)

1. 百千瓦级光伏并网特点 2010年全球太阳能光伏发电系统装机容量将达到10000MWp(我国将达到400MWp),2010年以后还将呈进一步加速发展趋势。百千瓦级大型光伏发电并网用逆变控制功率调节设备,成本低,效率高,容量大,被国内外光伏界公认为是适合大功率光伏发电并网用的最具技术含量、最有发展前景的新一代主流产品,直接影响到未来光伏发电的走向。 百千瓦级大功率光伏并网逆变电源其应用对象主要为大型光伏并网电站,从原理上讲,其并网控制技术与中小功率光伏并网系统的控制技术基本相同,但由于装置容量较大,在技术指标的实现达标和功能设计方面却有较大区别。 在技术指标上,主要会影响: 1.并网电流畸变率 在系统的额定容量达到一定数量级时,一些存在的技术问题将会逐步暴露并影响到系统的性能指标,其最重要的一点就是并网电流波形畸变率的控制和电流滤波方式。该系统中的主变压器一般选择为三相Δ/Y型式,且容量较大,此时变压器的非线性和励磁电流对并网电流波形的影响不容忽视,否则会引起并网电流波形的明显畸变和三相电流不平衡。 2.电磁噪声 由于是三相桥式逆变结构,受IGBT功率模块的开关频率限制及考虑系统的效率指标,系统的电流脉动要远高于中小功率系统,对电流的滤波和噪声控制需要特别注意,此时对系统的滤波电路设计和并网电流PWM控制方式的研究至关重要。由于系统的dv/dt、di/dt和电流幅值较大,其EMI和EMC的指标实现可能存在技术难度,由于系统的噪声可能影响其电流、功率的检测和计算精度,在最大功率跟踪和孤岛效应识别等方面的影响还难以预计。 在技术指标上,主要考虑: 1)主电路工艺结构设计 2)散热工艺结构设计 3)驱动方式设计

三相光伏并网逆变器的设计

三相光伏并网逆变器的设计毕业设计开题报告 1 选题的目的和意义 随着社会生产的曰益发展,对能源的需求量在不断增长,全球范围内的能源危机也日益突出。地球中的化石能源是有限的,总有一天会被消耗尽。随着化石能源的减少,其价格也会提高,这将会严重制约生产的发展和人民生活水平的提高。可再生能源是满足世界能源需求的一种重要资源,特别是对于我们这个人口大国来讲更加重要。其中太阳能资源在我国非常丰富,其应用具有很好的前景。 光伏并网发电系统是通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,并通过并网逆变器将直流电变为与市电同频同相的交流电,并回馈电网。存阳光充足时,太阳能发出的电可供使用,而不使用市网电;在阳光不充足或光伏发电量达不到使用量时,由控制部分自动调节,通过市网电给予补充。此系统主要用于输电线路调峰电站以及屋顶光伏系统。 光伏并网发电系统的核心技术是并网逆变器,在本文中对于单相并网逆变器硬件进行了建摸及设计。给出了硬件主回路并对各部分的功能进行了分析,同时选用Tl公司的DSP芯片TMs320F2812作为控制CPU,阐述了芯片特点及选择的原因。并对并网逆变器的控制及软件实现进行了研究。文中对于光伏电池的最大功率跟踪(MPPT)技术作了闸述并提出了针对本设计的实现方法。最后对安全并网的相关问题进行了分析探讨。 2 本选题的国内外动向 太阳能光伏并网发电始于20世纪80年代,由于光伏并网逆变器在并网发电中所起的核心作用,世界上主要的光伏系统生产商都推出了各自商用的并网逆变器产品。这些并网逆变器在电路拓扑、控制方式、功率等级上都有其各自特点,其性能和效率也参差不齐。目前在国内外市场上比较成功的商用光伏并网逆变器主要有以下几种: 1.德国SMA公司的Sunny Boy系列光伏逆变器艾思玛太阳能技术股份公司(SMA SolarTechnology AG)是全球光伏逆变器第一大生产供应商,并引领着全球光伏领域的技术创新和发展。该公司推出的Sunny Boy系列光伏组串逆变器是目前为止并网光伏发电站最成功的逆变器,市场份额高达60%。其在国内的典型工程包括大兴天普“50kWp大型屋顶光伏并网示范电站"、深圳国际园林花卉博览园1MWp光伏并网发电工程等。 2.奥地利Fronius公司的IG系列光伏逆变器Fronius是专业生产光伏并网逆变器和控制器

太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图概要

太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图 随着生态环境的日益恶化,人们逐渐认识到必须走可持续发展的道路,太阳能必须完成从补充能源向替代能源的过渡。光伏并网是太阳能利用的发展趋势,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,并网逆变器是核心部分。目前并网型系统的研究主要集中于DC-DC和DC-AC两级能量变换的结构。DC-DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点;DC-AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位,同时获得单位功率因数。其中DC-AC是系统的关键设计。 太阳能光伏并网系统结构图如图1所示。本系统采用两级式设计,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协调完成。 图1 光伏并网系统结构图

逆变器的设计 太阳能并网逆变器是并网发电系统的核心部分,其主要功能是将太阳能电池板发出的直流电逆变成单相交流电,并送入电网。同时实现对中间电压的稳定,便于前级升压斩波器对最大功率点的跟踪。并且具有完善的并网保护功能,保证系统能够安全可靠地运行。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公司的TMS320F2812为核心,可以实现反馈信号的处理和A/D转换、DC/DC变换器和PWM逆变器控制脉冲的产生、系统运行状态的监视和控制、故障保护和存储、485通讯等功能。实际电路中的中间电压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。控制板主要包括:CPU及其外围电路,信号检测及调理电路,驱动电路及保护电路。其中信号检测及调理单元主要完成强弱电隔离、电平转换和信号放大及滤波等功能,以满足DSP控制系统对各路信号电平范围和信号质量的要求。驱动电路起到提高脉冲的驱动能力和隔离的作用。保护逻辑电路则保证发生故障时,系统能从硬件上直接封锁输出脉冲信号。 在实现同频的条件下可用矢量进行计算,从图3可以看出逆变器输出端存在如图3a所示的矢量关系,对于光伏并网逆变器的输入端有下列基本矢量关系式: 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。

光伏逆变器安装施工组织设计

. 20MW太阳能发电项目光伏场区 资料word . 一、工程概况、工程概况1处,项目所在地北侧为规划高18km1号太阳能 发电项目位于安达市西南部约华润安达速公路,东侧与中和砖厂相邻,项目所在地区平坦开阔,地势较低,无不良地质现象,场地布置条件较好。场地为盐碱地。施工时将场地挖填平整、并填土至沟塘形成相对平坦地貌以利于工艺布置及场地排水,即可形成良好的施工场地,场地布置条件较好。太阳能子阵,总容量为 1MWp18组本期光伏厂区内占地面积为633790㎡,共安装作为施工道路使用。通过平整场地,用砂石铺垫,。20.16MWp施工道路与永久道路可结合。待施工 结束后,完善道路二侧边沟系统、路面养护后可作为永久道路使用。安达市位于黑龙江省西南部,地处大庆市与肇东市之间。属中温带大陆性季风气候,冬季月) 被强大的蒙古高压控制,在其影响下多偏北风,天气干燥严寒;夏季月至次年3(1148月)受副热带海洋气团的影响,降水集中,光照充足气候温热、湿润。春季((6月至降温较快,月)天高气爽,9月至105月)多偏南大风,降水较少,易发生春旱;秋季(月至春季风大,降水集中;冬长雪少,天气寒冷;夏短湿热,常有早霜危害。气候基本特点是:℃左右。年平均无霜期较3气候干燥;秋凉气爽,时有早霜。全年降水较少,平均气温在左右。短,在170d2、太阳

能资源 黑龙江省年太阳总辐射量为4400~5400MJ/ m2(相当于1222~1500kWh/ m2)。太阳直接辐射年总量为2526~3162 MJ/ m2,直接辐射在总辐射中所占比例较大,在0.57~0.63之间,年日照时数在2242~2842小时。 华润安达光伏发电项目所在地年均太阳辐射量1357.70kWh/m2,年均日照时数2681.97h,日照时间较长,利用太阳能资源的条件较好。场址地区水平面日平均辐照度为3.72 kWh/m2d,项目场址在我国属于太阳能“资源丰富”地区, 具备一定开发价值。从太阳能资源利用角度说,此地区适合建设太阳能光伏发电站。 3、气象条件 安达市位于黑龙江省西南部、松嫩平原中部,东经124°53′至125°55′,北纬46°01′至47°01′,地势东部略高,西部略低,平坦开阔,平坦地面下沉积着新老地层,储藏着丰富的水、石油和天然气等资源。安达市地处中纬度寒温带大陆性季风气候,年平均气温为4.2℃,最热月(7月)平均气温为32.1度,最冷月份(1月)平均气温为-18.7度,资料word . 历年极端气温最高为38.7度,历年极端气温最低为-37.9度;年平均降水量为432.5毫米,5-10月降雨量为398.1毫米,占全年降雨量的92%;年平均相对湿度62%,最小相对湿度0%,年平均日照时数2682.0小时,年平均蒸发量1418.1毫米,年平积温为2880.7度,年雷暴日数26.3天,年平均风速3.0米/秒,最多风向为西南风,无霜期为144天。主要气象灾害有干旱、高温、 暴雨、冰雹、大风、雷暴、寒潮等。 安达主要气象要素表

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