光伏并网逆变器工作原理及太阳能电池特性

北京科诺伟业科技有限公司
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
http://www.bjcorona.com
北京科诺伟业科技有限公司
并网逆变器拓扑结构
这是滤 波电抗器 和滤波电 容
http://www.bjcorona.com
北京科诺伟业科技有限公司
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 通过第一个IV特性曲线图可以看出，在较高的电压区域内，太阳能电池呈 现低内阻特性，可以视为一系列不同等级的电压源；而在较低的电压区域内， 又呈现较高的内阻特性，可以等效为一系列不同等级的电流源，太阳能电池 电压V受太阳能电池温度和阳光辐照的共同影响，在相同辐照S下，温度越高， V越大，反之，V越小。在相同温度T下，太阳能电池的短路电流，也就是功 率受辐照S的影响，S越大，I越大，反之，I越小
http://www.bjcorona.com 北京科诺伟业科技有限公司
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。 再有电压型设备在生活中也很常见，比如UPS，它可 以输出一个稳定的电压，拖动不超过其额定负载的任意功 率负载，也就是可以有不同的输出电流，有用户决定，也 可以空载运行，只输出电压。其他设备还有变频器，光伏 独立型逆变器等。
http://www.bjcorona.com
北京科诺伟业科技有限公司
并网逆变器原理
光伏并网逆变器工作原理 光伏并网逆变器工作原理如下图所示， 光伏电池组件所产生的直流电通过光伏逆 变器变换为交流电馈送到电网。与此同时， 通过对光伏逆变器并网电流和直流电压的 控制实现对光伏电池最大功率点的跟踪。
http://www.bjcorona.com
http://www.bjcorona.com
北京科诺伟业科技有限公司
太阳能电池特性
在这个极大值的两侧，太阳能电池的输出功率在零和 极大值之间连续变化。换言之，对于同样的输出功率，太 阳能电池既可以工作在电压源区域，又可以工作在电流源 区域，太阳能电池的最大功率输出就是工作在两个区域的 一个特例。 由图可知，太阳能电池的输出功率受太阳辐照强度S 和电池温度T的影响，在相同的辐照强度下S下，T越高， V越小，输出功率也越小，反之，输出功率越大。在相同 的电池温度T下，S越大，电池的短路电流越大，输出功 率也越大，反之，输出功率越小。 在实际的光伏系统中，太阳能电池的输出功率同时受 到辐照强度S和电池温度T共同影响
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
http://www.bjcorona.com
北京科诺伟业科技有限公司
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？
http://www.bjcorona.com
北京科诺伟业科技有限公司
并网逆变器拓扑结构
3.并网发电 光伏并网发电就是以电池板组件和逆变器作为一个电 源把光照转换的电能输送到电网这个无限大容量的电源中 供电网中的负载使用。如图所示:
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。
http://www.bjcorona.com
北京科诺伟业科技有限公司
并网逆变器拓扑结构
2.有源逆变 有源逆变最初应用在电动机刹车制动上， 用晶闸管的开断把电动机刹车时转子内的 励磁能量回馈到电网来实现节能效果。 有源逆变的典型特点是其输出端也是连 接到一个电源上，因此形象称有源逆变。 逆变器是做为一个电源把其自身能量输送 到另一个电源的过程就是并网发电。
北京科诺伟业科技有限公司
并网逆变器原理
http://www.bjcorona.com
北京科诺伟业科技有限公司
源自文库
并网逆变器原理
光伏并网逆变器通过检测直流电压、 电流和电网交流电压、电流来控制逆变器 三相逆变模块，由数字控制系统发出 PWM驱动信号，使逆变器发出与电网电 压同频、同相的交流电。 下图是我公司并网逆变器运行原理框 架图：
http://www.bjcorona.com
北京科诺伟业科技有限公司
并网逆变器拓扑结构
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
http://www.bjcorona.com 北京科诺伟业科技有限公司
并网逆变器拓扑结构
现在，各个逆变器厂家的拓扑结构大同小异，最常见 的就是这种电压型电路拓扑结构，电压型就是直流母线侧 用大容量电容来支撑电压，如下图：
其中T1-T6 就是IGBT功率模 块，L是滤波电抗 器，C为滤波电容
http://www.bjcorona.com
http://www.bjcorona.com
北京科诺伟业科技有限公司
并网逆变器原理
http://www.bjcorona.com
北京科诺伟业科技有限公司
谢谢大家！
http://www.bjcorona.com 北京科诺伟业科技有限公司
http://www.bjcorona.com
北京科诺伟业科技有限公司
太阳能电池特性
太阳能电池的输出功率等于太阳能电池端口输出电压 和端口输出电流的乘积，因此，研究太阳能电池的输出功 率和太阳能端口输出电压之间的关系可以得到在不同环境 下太阳能电池的输出功率电压曲线。如图在太阳光照强度 不变的情况下，它的输出功率具有极大值，出现在电压源 区域和电流源区域的交汇处。