平价上网光伏电站逆变器选型研究 陈小康
光伏并网逆变器的研究的开题报告
光伏并网逆变器的研究的开题报告
一、研究背景：
随着全球气候变暖及环保意识的提升，可再生能源的应用越发广泛。
光伏发电系统作为一种环保清洁型能源发电系统，已经被广泛应用。
然而，光伏系统发出的电能
是直流电，而实际上市电及用电设备运行时需要的是交流电，因此需要光伏并网逆变
器将其转换为交流电。
随着光伏发电系统市场的不断扩大，对光伏并网逆变器的要求
也越来越高，如稳定性、效率、并网能力等。
二、研究目的：
该研究旨在探索光伏并网逆变器的控制策略和技术手段，提高其电能转换效率和并网性能，使其更好地适应光伏发电系统的需求。
三、研究内容：
1. 光伏发电系统的基本原理和结构；
2. 光伏并网逆变器的基本结构和分类；
3. 光伏并网逆变器的控制策略研究；
4. 光伏并网逆变器的效率及并网性能优化研究；
5. 实验验证。
四、研究方法：
1. 文献调研法，对光伏发电系统和光伏并网逆变器的基本原理及技术进行了解和研究；
2. 理论计算法，对光伏并网逆变器的效率及并网性能进行分析；
3. 实验验证法，对光伏并网逆变器的控制策略、效率及并网性能进行实验验证。
五、预期成果：
1. 探索光伏并网逆变器的控制策略和技术手段，提高其电能转换效率和并网性能；
2. 优化光伏并网逆变器的效率和并网性能；
3. 发表相关学术论文和科技论文。
水面光伏电站直流电弧保护方案探讨 陈小康
水面光伏电站直流电弧保护方案探讨陈小康发表时间：2017-12-07T11:38:03.060Z 来源：《电力设备》2017年第22期作者：陈小康孝小昂张曦[导读] 摘要：光伏电站近年来发展迅猛。
为解决用地矛盾，各地开始建设水面光伏电站。
（中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司西安市雁塔区 710054）摘要：光伏电站近年来发展迅猛。
为解决用地矛盾，各地开始建设水面光伏电站。
水面光伏电站建设中因水域面积较大，逆变器布置受限等原因，直流电缆长度比常规光伏电站增长较多，发生短路事故时易出现电弧。
为保证水面光伏电站安全运行，需设置直流电弧保护。
关键词：水面光伏电站；直流电缆；电弧保护 1 概述今年来，我国环境日益恶化，北方城市雾霾频发，环境保护压力日渐增大，为减少火力发电厂污染物排放，我国今年来大力发展新能源发电。
在国家扶持政策的刺激下，光伏电站发展迅猛，用地矛盾日渐突出，为解决光伏电站用地问题，我国部分地区将光伏项目和煤矿沉陷区堰塞湖改造结合，建设水面光伏电站。
水面光伏电站因逆变器需布置在岸边，直流电缆和常规光伏电站相比增长较多，直流电缆发生短路时易出现电弧接地，为保证水面光伏电站可靠运行，需设置直流系统放电弧接地保护。
2 水面光伏电站直流系统短路分析2.1 光伏电站直流系统简介图1为典型光伏电站直流系统接线图，图中示意了光伏电站直流系统典型接线和常见事故类型。
图1典型光伏电站直流系统接线图由图中可见，光伏电站直流系统由光伏组件组串、直流汇流箱、逆变器等设备组成。
常见的系统短路点为a~e点。
其中a、b为串联短路，c、d、e为并联短路。
串联短路一般因光伏系统内连接不良引起，并联短路一般由线路损坏引起的正负极性短路引起的[1]。
2.2 水面光伏电站布置方案ZXZ水面光伏电站光伏组件布置在湖面的漂浮平台上，光伏逆变器和110kV升压站布置在湖西侧的岸边陆地，光伏电缆通过水面漂浮平台和陆地上的光伏逆变连接。
基于最小二乘法的光伏逆变器模型辨识
基于最小二乘法的光伏逆变器模型辨识熊小伏;陈康;郑伟;沈智健;M.Shahzad Nazir【摘要】光伏并网逆变器是实现太阳能发电系统与电网并网的核心装置，准确的光伏逆变器模型对光伏接入电网的运行分析、故障保护等均具有重要的意义.针对目前逆变器模型研究较少，分析现有逆变器建模方法不足.结合7.68 kW光伏实验发电系统搭建了光伏逆变器的测试平台，采集了逆变器输入输出数据，建立了基于最小二乘系统辨识算法的逆变器模型和模型参数估计方法，形成了一种基于实验测试的光伏逆变器建模方法.实验验证了此测试和建模方法的有效性.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2012(000)022【总页数】7页(P52-57,63)【关键词】光伏逆变器;系统辨识;测试;建模;最小二乘法【作者】熊小伏;陈康;郑伟;沈智健;M.Shahzad Nazir【作者单位】重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044【正文语种】中文【中图分类】TM6190 引言光伏发电系统因太阳能“取之不尽，用之不竭”的天然优势而日益受到重视。
光伏并网逆变器是光伏系统实现并网发电的核心装置之一，具有将太阳电池发出的直流电转化为和电网电压同频、同相交流电的功能。
目前关于光伏并网逆变器的研究主要集中在逆变器的硬件设计、控制模型和算法等[1-6]，而对于逆变器的整体模型结构研究甚少，测试手段亦不够丰富。
文献[7]基于瞬时转换效率，建立和检验并网光伏逆变器AC/DC转换效率模型，评估了拟合精度与应用价值。
文献[8]在dq旋转坐标系下，提出一种模型电流预测控制方法，预测了三相并网逆变器的静、动态特性。
光伏并网发电功率逆变和保护技术的研究的开题报告
光伏并网发电功率逆变和保护技术的研究的开题报告一、选题背景和研究意义随着环保意识的提高及燃煤等传统能源的限制，太阳能等新能源的应用得到了广泛的推广和应用，其中光伏并网发电系统是其中的一种重要应用形式。
然而，光伏并网发电系统中的逆变器存在着一定的技术瓶颈，比如逆变器转换效率低、质量不稳定、故障率高等问题，限制了光伏并网发电的发展。
因此，本研究旨在深入研究光伏并网发电系统中逆变器的功率逆变和保护技术，提高逆变器的工作效率和质量稳定性，保障光伏并网发电系统的高效稳定运行和发展，具有重要的实践和理论意义。
二、研究内容和方法1、研究内容（1）逆变器功率逆变技术综合分析目前主流的变频逆变技术，评估各种技术的优劣，探索适合光伏并网发电系统的逆变器功率逆变技术，对其进行优化和改进；（2）逆变器保护技术针对目前光伏并网发电系统中逆变器普遍存在的故障问题，分析故障原因，研究并建立逆变器保护技术，提高光伏并网发电系统的可靠性和稳定性；（3）测试与分析通过实验室和现场测试等方式，对逆变器功率逆变和保护技术进行专项检验，得出实验数据和分析结论，综合评估技术优劣。
2、研究方法（1）文献研究法：系统地查阅有关光伏并网发电系统中逆变器功率逆变和保护技术的文献，了解研究热点和前沿，建立理论基础；（2）数据实验法：通过实验室和现场测试等多种方式，获取逆变器功率逆变和保护技术的实验数据，分析并得出相关结论；（3）模拟仿真法：采用Matlab等模拟软件，模拟逆变器的工作状态和物理特性，分析其内部原理及不同参数变化对逆变器性能的影响。
三、预期目标和研究进展本研究的预期目标是研究出一种优化的光伏并网发电系统中逆变器功率逆变和保护技术，提高系统的发电效率和质量稳定性。
研究的进展如下：目前已经完成文献研究和实验室测试，对目前的逆变器功率逆变技术和保护技术进行了深入分析，研究建立了一套系统性的逆变器保护技术，并对系统进行了优化，达到了预期目标的一部分，下一步将展开现场测试和模拟仿真，预计在两年内完成研究任务。
地面光伏电站逆变器选型分析及优化配置
中图分 类号 ：ＴＭ６１５
文献标 识码 ：Ｂ
文章编 号 ：１６７２—９０６４（２０１６）０３—０５０—０３
光 伏 并 网逆 变 器 的基 本 功 能 ．是 将 来 自太 阳能 电 池 方 阵 的直 流电转换成交 流 电 ．并把 电力输送给 与交 流系 统连接 的 负载设 备 ．同时把剩余 电力倒流 人电 网中。光伏并 网逆变 器 还 具 有 最 大 限 度 地 发 挥 太 阳 能 电池 方 阵 性 能 的 功 能 和 在 异 常或故 障时起到保护 功能 合理 的逆变器 配置方案对 于提高 太 阳能 光 伏 发 电 系 统 效 率 ．减 少 运 行 损 耗 ．降 低 光 伏 并 网 电 站 运 营 费 用 以及 缩 短 电 站 建 设 周 期 和 经 济 成 本 的 回 收 期 具 有 重 要 的 意 义 １ 逆变器 现 状
电压 穿 越 功 能 ．电 网调 节 性 好
主要缺点有 ：①直流汇流箱故障率较高；②集 中式逆变 器 ＭＰＰＴ电压 范 围窄 ：③ 组件 方 阵经过 两次 汇流 到达 逆变 器 ．ＭＰＰＴ不 能 监 控 到 每 一 路 组 件 的 运 行 情 况 ．不 可 能 使 每 一 路 组 件 都 处 于 最 佳 工 作 点
实 现 较 难 ３．３ 集 散 式 逆 变 方 案
集 散 式 逆 变 方 案 是 采 用 的 是 集 中逆 变 、分 散 式 跟 踪 的 并 网方 案 ．其在传 统 的光伏汇 流箱 内部 增加 ＤＣ／ＤＣ升 压变换 硬 件单元 和 ＭＰＰＴ控 制软件 单元 ．实 现 了每 ２～４串 Ｐｖ组件 对 应 １路 ＭＰＰＴ的分散跟 踪功能
目前 ，光 伏 电 站 的 建设 模 式 主要 有 地 面 电 站 、屋 顶 电 站 、 设 施 农 业 电站 、多 能 互 补 电站 及 小 型 户 用 光 伏 电 站 等 。根 据 光伏 电站的应 用形 式 ．光伏 逆变器 发展 较为迅 速 ．出现 了不 同的逆变器解决方案：①集中式逆变器 ；②组串式逆变器；③ 集散 式逆变器
光伏系统逆变器选型与优化
光伏系统逆变器选型与优化光伏系统逆变器的选型及优化对于系统的性能和稳定运行至关重要。
逆变器是将直流电能转换为交流电能的关键设备，它不仅决定了系统的电能转换效率，还直接影响了系统的可靠性和输出质量。
因此，正确选择和优化逆变器是光伏系统设计中的重要环节。
1. 光伏系统逆变器选型的考虑因素在光伏系统逆变器选型过程中，需要考虑以下因素：1.1 输出功率逆变器应能满足光伏数组的输出功率要求，一般建议留有一定的余量以应对日常的功率波动。
1.2 效率逆变器的转换效率决定了光伏系统的总体能量损耗，应选择具有较高转换效率的产品，以提高系统的发电量。
1.3 可靠性逆变器的可靠性直接影响光伏系统的长期运行和维护成本，应选择具备较高可靠性的产品，如有完善的故障保护机制和长期质量保证。
1.4 输入电压范围逆变器应能适应光伏阵列的电压范围，以确保系统在较高或较低光照条件下仍能正常工作。
1.5 通信接口选择具有通信接口的逆变器，可以实现对系统状态、性能和故障的远程监控和管理，提高系统的运行效率和故障处理速度。
2. 光伏系统逆变器选型过程光伏系统逆变器选型过程主要包括以下几个步骤：2.1 确定系统的功率需求根据光伏系统的设计容量和预期发电量，确定系统的功率需求，作为逆变器选型的基础。
2.2 确定光伏阵列的电压范围根据光伏阵列的电池数量、电池串并联方式以及组件的额定电压，确定光伏阵列的电压范围，以便选择逆变器的输入电压范围。
2.3 选择合适的逆变器容量根据系统的功率需求和光伏阵列的额定电压，选择逆变器的容量。
一般建议逆变器的额定容量略大于系统的功率需求，以提高系统的容错能力和抗干扰性。
2.4 比较不同品牌和型号的逆变器根据逆变器的功率、效率、可靠性等关键指标，比较不同品牌和型号的逆变器，选择性能最优的产品。
可以参考厂家提供的技术手册和用户评价，进行评估和判断。
3. 光伏系统逆变器优化方法光伏系统逆变器的优化可以从以下几个方面进行：3.1 多级逆变器采用多级逆变器可以提高系统的效率和可靠性。
光伏并网逆变器的研究与实践的开题报告
光伏并网逆变器的研究与实践的开题报告一、选题背景随着环境保护意识的不断提升，太阳能等可再生能源逐渐成为了人们关注的热点。
在太阳能的发电系统中，光伏并网逆变器是将直流电转换为交流电并与公用电网连接的重要设备之一。
光伏并网逆变器的性能、效率对系统的整体运行质量具有决定性的影响。
因此，针对该领域进行深入的研究和实践，不仅有助于提高光伏发电系统的效率和稳定性，也有望为推动新能源产业的发展提供有益的帮助和参考意见。
二、选题目的本文拟在调研光伏并网逆变器的基础上，深入分析其工作原理与性能特点，并结合实际操作与应用要求，设计出最佳的控制策略和参数配置方案。
三、选题内容1. 光伏发电系统简介2. 光伏并网逆变器工作原理3. 光伏并网逆变器的性能指标及测试方法4. 光伏并网逆变器的控制策略与参数配置方案5. 结合实际生产的应用案例总结四、研究方法1. 文献调查法：通过查阅相关的研究文献，全面梳理和掌握该领域的最新发展动态和热点问题。
2. 实验研究法：选用适当的测试设备和测试方法，针对光伏并网逆变器的性能指标进行实验测试，并结合数据分析来评估其性能。
3. 管理与控制方法：基于实验数据和理论研究成果，设计适宜的控制策略和参数配置方案，实现逆变器系统的优化控制。
五、预期结果通过对光伏并网逆变器的深入研究，本文将得到以下预期结果：1. 对光伏并网逆变器的工作原理和基本性能有更全面的了解和掌握。
2. 根据实验测试和数据分析，提出最佳的控制策略和参数配置方案，提升逆变器系统的效率和稳定性。
3. 结合实际操作需求，总结实际应用过程中出现的问题，提出相应的解决方案和应对策略。
六、结语通过该研究，将为光伏发电系统的运行和维护提供有益的指导建议，同时也将对推广可再生能源的普及和应用产生积极的促进作用。
光伏发电并网系统中的逆变技术研究的开题报告
光伏发电并网系统中的逆变技术研究的开题报告一、研究背景目前全球能源危机日益加剧，对环保和可再生能源的需求也日益增长。
因此，太阳能光伏发电系统作为一种绿色、可持续的能源发电方式，得到越来越广泛的关注和应用。
然而，光伏发电还存在着一些问题，如电网并网问题。
为了解决这一问题，逆变技术应运而生。
逆变技术是光伏发电并网系统中的核心技术之一，它将光伏发电产生的直流电转换成交流电，供给电网使用。
逆变技术的研究对于光伏发电并网系统的正常运行至关重要。
因此，本文旨在对逆变技术进行研究，为光伏发电并网系统的应用提供一定的理论和技术支持。
二、研究目的和意义1. 研究逆变技术在光伏发电并网系统中的应用，深入了解逆变器的工作原理和基本结构，为该技术在工程实际中的应用提供理论基础和支持。
2. 探讨逆变器的设计和控制技术，分析逆变电路中各个模块的特性、参数和设计方法，以及各个模块之间的相互作用，为优化逆变器的性能提供理论依据和技术支持。
3. 研究逆变器的安全性和可靠性，对逆变器的重要部件（如开关管、电容器、半导体器件等）进行可靠性分析，评价逆变器在严峻环境下的工作性能和可靠性，为光伏发电并网系统的应用提供可靠的技术保障。
三、主要内容和研究方法1. 逆变技术理论研究对逆变器的基本工作原理、架构和技术特点进行深入了解和分析，研究逆变器的计算方法和控制策略。
2. 逆变电路设计研究分析逆变的各个部分，如 DC-AC 逆变电路、滤波电路、保护电路等，研究电路的参数设计和选型，优化电路性能。
3. 逆变器控制技术研究对逆变器的控制策略进行研究和分析，包括 SPWM 控制算法、SVPWM 控制算法等，并对逆变器的控制方式进行比较和优化，提高系统的效率和可靠性。
4. 逆变器的可靠性和安全性研究通过实验和模拟分析，研究逆变器各个关键件的可靠性和安全性，建立逆变器的故障检测和保护控制策略。
研究方法主要包括文献调研、理论分析、仿真模拟和实验研究等。
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平价上网光伏电站逆变器选型研究陈小康
摘要：光伏电站近年来发展迅猛，平价上网成为光伏电站发展方向。
优化光伏
电站逆变器设备选型，提高逆变器输入输出电压，可以显著降低光伏电站造价，
为平价上网创造条件。
关键词：光伏电站；平价上网；逆变器选型优化
1、概述
随着光伏产业技术进步和产业升级加快，光伏电站建设成本显著降低，光伏
电站已基本具备无补贴平价上网的条件。
为加快实现光伏电站平价上网，在光伏
电站设计中优化逆变器选型，降低建设成本是非常必要的。
2、光伏电站建设成本分析
光伏电站建设成本一般由设备购置及安装费用、建筑工程费用、其他费用等
四部分构成，其中设备及安装工程费在项目建设成本中比例最高，接近70%，特
别是逆变器设备在光伏电站设备投资中占比较大。
3、光伏电站逆变器选型优化
3.1 光伏电站逆变器选型常用方案
逆变器作为光伏发电系统中将直流电转换为交流电的关键设备之一，其选型
对于发电系统的转换效率和可靠性具有重要作用。
逆变器的选型主要考虑以下技术指标：MPPT数量；转换效率；直流输入电
压范围；最大功率点跟踪；输出电流谐波含量、功率因数；低电压耐受能力；可
靠性和可恢复性；保护功能等。
现阶段光伏电站逆变器配置方案主要有两种：组串式逆变器方案、集中式逆
变器方案。
1）组串式逆变器
组串式逆变器基于模块化概念设计，将单路光伏组串连接至逆变器直流输入端，将直流电转换为交流电输出。
一般直流输入电压800~1000V，交流输出电压550~690V。
组串式逆变器常见的输出功率为50kW~100kW，一般具有3～6路MPPT，逆
变器转换效率通常＞99%，中国效率＞98.3%。
具有高效发电、安全可靠等特点。
2）集中式逆变器
集中式逆变器是多路光伏组串经过汇流后连接到逆变器直流输入端，集中完
成将直流电转换为交流电输出。
一般直流输入电压800~1000V，交流输出电压
550~690V。
集中式逆变器通常见的输出功率为500kW~1250kW，一般具有1～2路MPPT，转换效率通常＞99%，中国效率＞98.2%。
具有控制方便、交流侧安全稳定性高、
可靠性高等特点。
3.2 逆变器设备优化方案
逆变器设备作为光伏电站主要设备，对于光伏电站的造价影响有两方面：
1）逆变器的直流输入电压，交流输出电压决定了光伏系统的主要设备、电缆
的选型。
更高电压的光伏系统可以降低电缆截面、减少电缆长度、提高组件的组
串长度，减少建设成本。
2）逆变器的直流输入电压，交流输出电压决定了逆变器设备单台容量的大小，逆变器的单台容量越大，设备的单瓦造价越低；同时系统效率更高，可以显著提
高光伏电站发电量。
由以上分析可知，逆变器设备的优化方向是提高直流输入电压、交流输出电压，从而提高整个光伏系统的运行电压、逆变器的单台容量，降低设备单瓦造价。
当前逆变器设备的主要参数为直流输入电压1000V、交流输出电压690V，按
照现有光伏设备、电缆、低压设备制造的技术能力和产业制造水平，可以考虑把
逆变器设备的主要参数优化为直流输入电压1500V、交流输出电压800V，可以显
著降低光伏电站的建设成本。
4、逆变器优化方案经济性分析
采用1500V直流、800V交流逆变器的光伏电站系统造价和现有常规方案的经
济对比见表1。
表1 DC1500V光伏系统和DC1000V光伏系统投资费用对比表
从上表分析可知，采用DC1500V光伏系统和常规DC1000V光伏系统比较，可
降低光伏电站BOS（Balance of System）单瓦造价约5分，按照现阶段光伏电站BOS造价水平4.8元/Wp计算，可降低光伏电站BOS造价约1.04%。
总结
光伏电站为实现平价上网，需要对逆变器设备进行选型优化，可考虑将逆变
器主要参数直流输入电压1000V、交流输出电压690V优化为直流输入电压1500V、交流输出电压800V，可以降低光伏电站BOS造价成本4.8元/Wp，降低BOS造价
约1.04%，对于实现光伏电站平价上网具有重要意义。