光伏并网系统设计关键技术探究

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1、光伏并网系统设计关键技术探究　　摘要：当前，能源紧缺、环境恶化的形式越来越紧迫，人们都开始将眼光放在新能源的开发上，太阳能作为一种新型可再生资源受到了很多人的关注。光伏并网系统就是将太阳能转化为电能的一个发电系统，也在逐渐受到人们的重视。但是当前光伏并网系统的技术还不是很成熟，需要人们更深入的研究，而逆变器正是光伏并网系统中的关键部件，所以本文从理论层面对光伏并网系统进行了介绍，并围绕光伏并网系统的逆变器展开讨论，对此关键环节的特点、当前发展及发展趋势等做了深入的研究，希望对相关工作者能有所帮助。关键词：光伏并网系统；可调度式；不可

2、调度式；逆变器；拓扑结构；中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：1光伏并网系统及其特点9光伏并网系统是利用太阳能来进行发电的系统，它通过将太阳能转化为电能从而馈送给各用电负载。它是利用太阳能作为可再生资源的一项应用，它具有下列特点：1、太阳能发电效率得到提高：光伏阵列可以一直在最大功率处运行，所发电能由电网全部接纳；2、电网的运输和分配负担得到缓解，由于光伏系统的分散布置；3、具有一定的审美性，因为光伏组件能与建筑材料完美结合。光伏并网系统适合当前能源紧缺，环境恶化的境况，对当前电网的发展具有很大的意义。2光伏并网系统的工作原

3、理光伏并网发电系统根据是否含有储能系统分为可调度式光伏电网系统和不可调度式光伏并网系统两种，其中，可调度式光伏并网发电系统中含有蓄电池组。下面根据这两种不同的工作方式，分别分析光伏并网系统的工作原理。2.1不可调度式光伏并网发电系统不可调度式光伏并网发电系统的系统图如下：图1不可调度式光伏并网发电系统在这个系统中，光伏阵列通过太阳能产生直流电能，然后经过光伏并网逆转器发生DC/AC的转变，变成符合负载频率的交流电能，若是主电网断电，则系统会停止工作，不再向电网供电。2.2可调度式光伏并网发电系统可调度式的光伏并网发电系统的系统图如下

4、：图2可调度式光伏并网发电系统9在这个系统中，由于核心逆变器由逆变器和储能电池构成，所以由光伏阵列产生的直流电流可以经逆变后进入电网，还可以经过DC/DC变换后对蓄电池进行充电。逆变后直接进入电网的过程就跟不可调度式光伏并网发电系统相同，不同的地方就在于蓄电池部分，由于蓄电池的存在，通过开关的调节，并网系统能调到多种工作模式，增多了功能，表现如下：1、能向蓄电池充电，以备主电网断电时使用；2、系统具有不间断电源的作用。系统中含有主开关和多个负载开关。正常情况下，两者均闭合，特殊情况例如：当交流电网断电时，主开关断开，但重要负载开关可

5、以保持闭合对其供电；3、能提高电能的质量。可调度光伏并网发电系统不但能向电网馈送同频同相的交流电能，而且还可稳定电网电压，这是因为可调度光伏并网发电系统能作为电网终端的有源功率调节器用于补偿电网终端缺乏的无功分量。并且它还能将有害的高能谐次分量抵消掉，更好的工作。3光伏并网系统的逆变器光伏并网系统的逆变器是光伏并网系统的核心部件，它能将直流电转变成交流电，满足更多用户的用电需求。它提高了电路的可靠性，在光伏并网系统中具有十分重要的作用，下面分别分析逆变器的特点、分类、拓扑结构和发展趋势。3.1并网逆变器的特点：并网逆变器的特点概括如

6、下：91、输出电流为正弦波，并且具有较好的动态特性；2、可靠性高，具有全面的保护装置。有多种保护功能。3、转换效率高，空载和轻载时的损耗小；4、功率因数与单位功率因数近似相等。3.2逆变器的分类逆变器分为隔离型逆变器和非隔离型逆变器。隔离型逆变器可以完成：部分电路输入输出共地，整体电路输入输出隔离；多路输出和输入输出电压电流比差别大的功能。非隔离逆变器就不能做到上述功能，但是它省去了中间隔离变压器，因此在一定程度上为提高系统效率提供了空间。其中，隔离型逆变器有带工频电压器的变换器，基本隔离型DC/DC变换器（包括反激、正激、推挽、半

7、桥四种类型），全桥DC/DC变换器和新型软开关隔离高频变换器。非隔离型逆变器的二级结构中的并网控制器包括：单端正激式非隔离变换结构；双重Sepic变换结构和双重Boost变换结构。3.3光伏并网系统逆变器中应用的拓扑结构光伏并网拓扑结构有很多形式，其中，最普遍的两种为单机变换拓扑结构和两级变换的拓扑结构。如下图所示图3光伏并网的典型拓扑结构9根据上图可以清晰的看出：单级变换拓扑结构和两极变换拓扑结构的差别就在于是否有前端的DC/DC变换器，DC/DC变换器不仅能用来跟踪电池输出的最大功率，而且具有蓄电池装置，能够储能。而两者都具有的

8、DC/AC变换器一般进行并网、有功调节、无功补偿或者谐波补偿等功能。3.4逆变器的选型对于逆变器的选型主要从电气性能和配置两方面分析3.4.1电气性能对于逆变器的容量，要综合考虑经济性和技术性：若容量小则数量多，投资和维护成本增大，若