光伏逆变器技术培训.pptx
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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
太阳能光伏逆变器 课件
C9 10 4
Soft C t -s t art
+ C 10
+ C 11
47 uF
47 uF
47 uF
47 uF
47 uF
22 00u F
47 0uF
SG 35 25
7 8
D2
2
1
3
4
6
R2 3.7k Ω
5
A R6 15 kΩ
R7 20 0Ω
+ C8
R 10 10 Ω/1W R 12 1k Ω
Q2 IRF 320 5
C 26 10 2 R 18 5.9k Ω J1 +1 2V 1 2 V o1
H ER 107
4.7u F
C5
10 4
C7 10 2
J2 1 2 +1 2V C 18 10 4
+ C 19
J3 1 2
R8 15 kΩ R p1 50 kΩ
R 13 V o1 10 kΩ
10 0uF
7，光伏逆变器的技术参数与配置选型
2）阶梯波逆变器：阶梯波逆变器也叫修正波逆变器， 阶梯波比方波波形有明显改善，波 形类似于正弦波， 波形中的高次谐波含量少，故可以带包括感性负载 在内的各种负载。当采用无变压器输出时，整机效 率高。缺点是线路较为复杂。为把方波修正成阶梯 波，需要多个 不同的复杂电路，产生多种波形叠加 修正而成，这些电路使用的功率开关管也较多，电 磁干 扰严重。阶梯波形逆变器不能应用于并网发电 的场合。
2.并网逆变器的电路原理 电路分为主电路和微处理器电路两部分。
主电路主要完成 DC-DC-AC的转 换和逆变过程。 微处理器控制电 路要完成电网、 相位实时检测、 电流相位反馈控 制、光伏方阵最 大功 率跟踪以及 实时正弦波脉宽 调制信号发生等
GSL系列光伏逆变器培训PPT.ppt
GSL0100T-DDU元器件位置示意图4
右边图片为100K 带变压器机型。
不带变压器机型 后舱为两个电感，分 别是GSL0100L1、 GSL0100L2。平行安 装在底座上。
注：线缆上的磁环为 EMC测试用，出货机 型没有此物料。
滤波电感2 隔离变压器
2、GSL0250T-DDU元器件位置示意图1
交流输出进线
GSL0250T和GSL0250电感舱差异 滤波电感2
隔离变压器
滤波电感2
滤波电感1
GSL0250T
GSL0250
注：250K单板使用与100K基本一致，250K带变压器机型会多 一块风扇电源板和电感板。单板放在在右侧小门上。
3、GSL0500元器件位置示意图1
GSL0250M1
GSL0250M2-1
1、GSL0100T-DDU元件位置示意图2
电器控制板 GSL0250M1
风扇电源板 GSL0250M2
检测板 GSL0250I1
DSP板 UGTBSU1
变压器T4
辅助电源板1 GSL0250M7-1
辅助电源板2 GSL0250M7-2
GSL0100T-DDU元器件位置示意图2 放电电阻
二极管 组件 绝缘检测板 GSL0250I4
二极管
母线电容
变压器T2 变压器T1
变压器T3
交流滤波电容
驱动板 GSL0250A1
IGBT+ 驱动转接板
接触器驱动板 GSL0250I3
接触器
GSL0250T-DDU元器件位置示意图2
辅助电源保险 直流防雷器
直流总开关
直流配电开关
电流互感器
辅助电源开关 交流防雷开关 交流防雷器 交流输出开关
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
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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
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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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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
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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
光伏逆变器演示课件
6.1 光伏逆变器概述
6.1.1 光伏逆变器的分类
输出波形
方波逆变器 阶梯波逆变器 正弦波逆变器
逆变器的分类
运行方式
输出交流电相数
离网逆变器 并网逆变器
单相逆变器 三相逆变器
功率流动方向
单向逆变器 双向逆变器
功率较小(<4kW)的光伏发电系统一般采用正弦波逆变 器。
逆变器的显示功能主要包括：直流输入电压和电流的
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
2.并网逆变器的电路原理 （1）三相并网逆变器电路原理 三相并网逆变器输出电压一般为交流380V或更高电压， 频率为50/60Hz。三相并网逆变器多用于容量较大的光伏发 电系统，输出波形为标准正弦波，功率因数接近1.0。 三相并网逆变器电路分为主电路和微处理器电路两部分： 主电路主要完成DC-DC-AC的转换和逆变过程；微处理器 电路主要完成系统并网的控制过程。 并网控制的目的：使逆变器输出的交流电压值、波形、 相位等维持在规定的范围内，因此，微处理器控制电路要 完成电网相位实时检测、电流相位反馈控制、光伏方阵最 大功率跟踪以及实时正弦波脉宽调制信号发生等内容。
6.2 光伏逆变器的原理电路
6.2.3并网型逆变器的电路原理
并网逆变器不仅要将太阳能光伏发电系统输出的直流电 转换为交流电，还要对交流电的电压、电流、频率、相位 与同步等进行控制，还要解决对电网的电磁干扰、自我保 护、单独运行和孤岛效应以及最大功率跟踪等技术问题。
逆变器培训课件.
2018/9/3
含变压器电站型光伏并网逆变器
（以SG52、铭牌参数：
2018/9/3
3、电路图：
2018/9/3
兆瓦级光伏并网逆变器
（以SG1000TS为例）
1、性能特点
2018/9/3
2、铭牌参数：
2018/9/3
3、电路图
2018/9/3
二 、光伏电站的分类
1、根据光伏电站接入电网的电压等级，可分为小型、中型或大型光伏电站。 小型光伏电站—通过380V电压等级接入电网的光伏电站。 中型光伏电站—通过10kV~35kV电压等级接入电网的光伏电站。
大型光伏电站—通过66kV及以上电压等级接入电网的光伏电站。
2、光伏电站常见应用方案： 大中型光伏电站应用方案
2018/9/3
1.2.3 电路图：
2018/9/3
四、电站型光伏并网逆变器技术特点
1、有功功率降额
光伏并网逆变器具有有功功率调节能力，能够接收电网调度部门远程发送的 有功功率控制信号，并根据收到的调度指令控制其有功功率输出，确保逆变 器最大输出功率及功率变化率不超过电网调度部门的给定值，以便在电网故 障和特殊运行方式时保证电力系统稳定性。
3、低电压穿越功能
解释：电站型光伏并网逆变器具有耐受电压跌落的低电压穿越能力，避免在电网 电压异常时脱离，起到支撑电网的作用。当并网点电压在图中电压轮廓线及以上 的区域内时，逆变器保持并网运行；并网点电压在图中电压轮廓线以下时，逆变 器停止向电网送电。
EMC滤波器串接于现场仪器仪表、自动 化控制设备的电源进线端，用于消除风 机、水泵、压缩机、马达、水轮机、发 电机、涡流机等各种大型感性设备启制 动和运行期间产生的对电源的干扰；
光伏逆变器
前馈设定(V) : FW=0038 死区设定(ns) ： DB=2560
中国驰名商标
DSP控制模块 DSP采用TI公司的TMS320LF2812芯片
中国驰名商标
光伏逆变器应用技术
三、逆变器装置介绍
电压采样模块
中国驰名商标
电压霍尔传感器。电网电压采样，锁相、电压前馈及保护。直流母线电压采样，电压 闭环及保护。
光伏逆变器应用技术
光伏逆变器应用技术
三、逆变器装置介绍
驱动电路模块
中国驰名商标
驱动电路模块将蓄电池电压通过Boost升压后，逆变成与电网电压同频、同相、同幅 值的正弦交流电以实现并网。
光伏逆变器应用技术
三、逆变器装置介绍
Boost升压电路模块
中国驰名商标
二、逆变器结构及工作原理
中国驰名商标
并网逆变器结构：主电路由DC/DC(Boost升压电路)+DC/AC+滤波器组成；控制回 路由母线电压检测+输出电流检测+电网电压检测+隔离驱动+DSP控制电路+键盘+液晶 屏组成。如下图所示：
并网逆变器
直流母排 DC/DC DC/AC 滤波 器
输出电 流检测 并网电 压检测
光伏逆变器应用技术
三、逆变器装置介绍
液晶屏、键盘模块 参数显示与设定
中国驰名商标
光伏逆变器应用技术
三、逆变器装置介绍
液晶屏显示界面
中国驰名商标
并网电压：00.0V 并网电流：0.00A 运行状态：停止 参数设定 关于……
母线设定(V) : U=0120 电流 PI 设定 : P=1500 I=0300
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
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- 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)。
• 快速熔断器
170M6419
BUSSMANN
• 浪涌吸收器
OVR BT2 3N 40-320P ABB
• 电流传感器
LF2005-S/SP32
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
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
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）
绝缘栅双极性晶体管
• 主要品牌： infineon semikron 三菱 富士
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
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
功率 [ W]
• 跟踪电池板（MPPT: 最大功率跟踪）
薄膜电池板与晶硅电池板
• 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）
• 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
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பைடு நூலகம் 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。
2:10
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
8
220
200 7
180
6
160
电流 [A]
5
140
120 4
100
3
80
2
60
40
1 20
0
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 电压 [V]
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
• 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
系统构成
• 逆变器电路系统图
主拓扑电路（电路结构）
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 ➢ 光伏发电：全国总装机约5GW
• 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
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
• 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：
BUSSMANN
• 浪涌吸收器 OVR PV 40 1000 P ABB
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
2:20
逆变桥部分
• IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor)