光伏并网逆变器简介

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1、光伏并网逆变器简介安徽颐和新能源科技股份有限公司彭凯一.光伏并网逆变器的结构和原理二.光伏并网逆变器的输入输出特性三.光伏电站中的方阵功率与逆变器功率匹配四.光伏电站对逆变器的要求和选型分析目录光伏并网逆变器是把太阳电池所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与控制的核心。一.光伏并网逆变器的结构和原理一.光伏并网逆变器的结构和原理根据有无隔离变压器，光伏并网逆变器可分为隔离型和非隔离型。1.非隔离型（单级）一.光伏并网逆变器的结构和原理优点：省去了笨重的工频变压器：特高的效率（

2、98%左右）、重量轻、结构简单。缺点：(1)太阳电池板与电网没有电气隔离，太阳电池板两极有电网电压，对人身安全不利。(2)对于太阳电池组件乃至整个系统的绝缘有较高要求，容易出现漏电现象。2.非隔离型（多级）一.光伏并网逆变器的结构和原理优点：高效率、重量轻。同时加入了BOOST电路用于DC/DC直流输入电压的提升，太阳电池阵列的直流输入电压范围可以很宽。缺点：(1)太阳电池板与电网没有电气隔离，太阳电池板两极有电网电压。(2)使用了高频DC/DC，EMC设计难度加大。(3)可靠性较低。3.隔离型（高频)一.光伏并网逆变器

3、的结构和原理优点：同时具有电气隔离和重量轻的优点,较高的效率。缺点：(1)由于隔离DC/AC/DC的功率等级一般较小(2)高频DC/AC/DC的工作频率较高，一般为几十KHz或更高，系统的EMC比较难设计；4.隔离型（工频）一.光伏并网逆变器的结构和原理优点：使用工频变压器进行电压变换和电气隔离，具有以下优点：结构简单、可靠性高、抗冲击性能好、安全性能良好缺点：(1)系统效率相对较低。(2)笨重。5.隔离型（工频电力变压器隔离）一.光伏并网逆变器的结构和原理优点：可大大提高并网效率和节约成本同时便于当地选择适合电网要求的

4、变压器。适合大型并网电站中应用。一.光伏并网逆变器的结构和原理EHE-N500KTL逆变器电路拓扑二.光伏并网逆变器的输入输出特性光伏并网逆变器的输入能量为太阳电池阵列转换的太阳能，所以，其动态性很强，受日照，天气，季节，温度影响较大。二.光伏并网逆变器的输入输出特性从中图（a）中，可以看出短路电流近乎与日照强度成正比增加，开路电压随着日照强度的增大而略微增加。随着日照强度的降低，总体效果会造成太阳能电池的输出功率下降如图（b）；从图（c）中可以看出，温度上升使太阳电池开路电压下降，短路电流Isc则轻微增大。总体上，温度

5、升高会造成太阳能电池的输出功率下降，如图（d）所示。二.光伏并网逆变器的输入输出特性由于光伏并网逆变器输入能量的特殊性，其输出功率具有不连续不确定的特点，白天随日照强度，温度等因素的变化而变化，晚上无能量输出，对电网有周期性冲击。二.光伏并网逆变器的输入输出特性为了使整个光伏系统输出最大的能量，并网逆变器要具备mppt跟踪功能。常见的mppt跟踪方法有以下几种：定电压跟踪法，扰动观察法，电导增量法，扰动观察与定电压结合法等二.光伏并网逆变器的输入输出特性定电压跟踪法：将光伏电池输出电压控制在其最大功率点附近的某一定电压处

6、，光伏电池将获得近似的最大功率输出，这种控制就是定电压跟踪法，其实际上是一种开环的MPPT算法。二.光伏并网逆变器的输入输出特性扰动观察法：扰动光伏电池的输出电压（或电流），然后观测光伏电池的输出功率的变化，根据功率变化的趋势连续改变扰动电压（或电流）方向，使光伏电池最终工作在最大功率点。电导增量法：通过比较太阳能电池阵列的瞬时电导与电导的变化量,根据比较结果进行相应的调制来完成最大功率点跟踪的功能。二.光伏并网逆变器的输入输出特性扰动观察与定电压结合法：当扰动观察法在一定时间范围内，直流电压波动以及功率波动在一定的阈值

7、范围之内，这就表示此时太阳能基本工作在目前的最大功率点，这时可以直接将直流电压稳定在此电压点，实现定电压法。同时通过观测输出功率，如果在定电压过程中，输出功率有大的波动就表示外界环境有大的变化需要重新稳定一个新的MPPT电压。这样就放开定电压法，让扰动观察法法重新启动，等待出现新的稳定点。二.光伏并网逆变器的输入输出特性光伏并网系统是可再生能源分布式发电系统，光伏并网逆变器要具备反孤岛的技术所谓孤岛效应是指当电网的部分线路因故障或维修而停电时，停电线路由所连的并网发电装置继续供电，并连同周围负载构成一个自给供电的孤岛的现

8、象。伏并网发电系统的功率流图二.光伏并网逆变器的输入输出特性反孤岛方法被动检测：电网电压的幅值、频率和相位。当电网失电时，会在电网电压的幅值、频率和相位参数上，产生跳变信号，通过检测跳变信号来判断电网是否失电。主动式检测：指对电网参数产生小干扰信号，通过检测反馈信号来判断电网是否失电，其中一种方法就是通过在并网电流中