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07-邵革良-光伏逆变器电感的最新磁技术及其电磁兼容对策

单机版-研旭光伏并网逆变器说明书_图文(精)

研旭光伏并网逆变器 YXSG-2.5KSL , YXSG-3KSL , YXSG-5KSL 安装使用手册 目录 1、安全说 明 (3) 2、产品描 述 (5) 2.1光伏并网系 统 .................................................................................................................... 6 2.2电路结构 ............................................................................................................................ 7 2.3特点 . .. (7)

2.4逆变器外观描 述 (8) 3、安 装 .......................................................................................................................................... 10 3.1 安装须 知 ......................................................................................................................... 10 3.2 安装流程说明 .. (11) 3.3安装准备 .......................................................................................................................... 12 3.4 选择合适的安装场 地 ..................................................................................................... 12 3.5 安装逆变 器 (14) 3.6 电气连 接 (14) 4、 LCD 操作说 明 . ......................................................................................................................... 21 4.1 按键功能说明 .. (21) 4.2 界面介 绍 (22) 5、故障排 除 (27) 5.1 初始化失败 ..................................................................................................................... 27 5.2 LCD 显示故 障 (27)

光伏逆变器功能特点和主要技术参数说明

光伏逆变器功能特点和主要技术参数说明 将直流电能变换成为交流电能的过程称为逆变,完成逆变功能的电路称为逆变电路,而实现逆变过程的装置称为逆变器或逆变设备。太阳能光伏系统中使用的逆变器是一种将太阳能电池产生的直流电能转换为交流电能的转换装置。它使转换后的交流电的电压、频率与电力系统交流电的电压、频率相一致,以满足为各种交流用电装置、设备供电及并网发电的需要,它是光伏系统的大脑。 1.离网逆变器的主要特点 (1)采用16位单片机或32位DSP微处理器进行控制; (2)太阳能充电采用PWM控制模式,大大提高了充电效率; (3)采用数码或液晶显示各种运行参数,可灵活设置各种定值参数; (4)方波、修正波、正弦波输出。纯正弦波输出时,波形失真率一般小于5%; (5)稳压精度高,额定负载状态下,输出精度一般不大于±3%; (6)具有缓启动功能,避免对蓄电池和负载的大电流冲击; (7)高频变压器隔离,体积小、重量轻; (8)配备标准的RS232/485通信接口,便于远程通信和控制; (9)可在海拔5500m以上的环境中使用。适应环境温度范围为-20~50℃; (10)具有输入接反保护、输入欠压保护、输入过压保护、输出过压保护、输出过载保护、输出短路保护、过热保护等多种保护功能。 2.并网型逆变器主要性能特点 (1)功率开关器件采用新型IPM模块,大大提高系统效率; (2)采用MPPT自寻优技术实现太阳能电池最大功率跟踪,最大限度地提高系统的发电量; (3)液晶显示各种运行参数,人性化界面,可通过按键灵活设置各种运行参数; (4)设置有多种通信接口可以选择,可方便地实现上位机监控(上位机是指:人可以直接发出操控命令的计算机,屏幕上显示各种信号变化如电压、电流、水位、温度、光伏发电量等); (5)具有完善的保护电路,系统可靠性高; (6)具有较宽的直流电压输入范围; (7)可实现多台逆变器并联组合运行,简化光伏发电站设计,使系统能够平滑扩容; (8)具有电网保护装置,具有防孤岛保护功能。 二、光伏逆变器的主要技术参数 1.额定输出电压 光伏逆变器在规定的输入直流电压允许的波动范围内,应能输出额定的电压值,一般

太阳能光伏并网控制逆变器工作原理及控制方法

2015年6月15日 22:28 太阳能光伏并网控制逆变器工作原理及控制方 摘要:太阳能光伏发电是21世纪最为热门的能源技术领域之一,是解决人类能源危机的重要手段之一,引起人们的广泛关注。本文介绍了太阳能光伏并网控制逆变器的工作过程,分析了太阳能控制器最大功率跟踪原理,太阳能光伏逆变器的并网原理及主要控制方式。 1引言: 随着工业文明的不断发展,我们对于能源的需求越来越多。传统的化石能源已经不可能满足要求,为了避免面对能源枯竭的困境,寻找优质的替代能源成为人们关注的热点问题。可再生能源如水能、风能、太阳能、潮汐能以及生物质能等能源形式不断映入人们的眼帘。水利发电作为最早应用的可再生能源发电形式得到了广泛使用,但也有人就其的环境问题、安全问题提出过质疑,况且目前的水能开发程度较高,继续开发存在一定的困难。风能的利用近些年来也是热点问题,但风力发电存在稳定性不高、噪音大等缺点,大规模并网对电网会形成一定冲击,如何有效控制风能的开发和利用仍是学术界关注的热点。在剩下的可再生能源形式当中,太阳能发电技术是最有利用价值的能源形式之一。太阳能储量丰富,每秒钟太阳要向地球输送相当于210亿桶石油的能量,相当于全球一天消耗的能量。我国的太阳能资源也十分丰富,除了贵州高原部分地区外,中国大部分地域都是太阳能资源丰富地区,目前的太阳能利用率还不到1/1000。因此在我国大力开发太阳能潜力巨大。 太阳能的利用分为"光热"和"光伏"两种,其中光热式热水器在我国应用广泛。光伏是将光能转化为电能的发电形式,起源于100多年前的"光生伏打现象"。太阳能的利用目前更多的是指光伏发电技术。光伏发电技术根据负载的不同分为离网型和并网型两种,早期的光伏发电技术受制于太阳能电池组件成本因素,主要以小功率离网型为主,满足边远地区无电网居民用电问题。随着光伏组件成本的下降,光伏发电的成本不断下降,预计到2013年安装成本可降至1.5美元/Wp,电价成本为6美分/(kWh),光伏并网已经成为可能。并网型光伏系统逐步成为主流。 本文主要介绍并网型光伏发电系统的系统组成和主要部件的工作原理。 2并网型光伏系统结构 图1所示为并网型光伏系统的结构。并网型光伏系统包括两大主要部分: 其一,太阳能电池组件。将太阳传送到地球上的光能转化成直流电能;其二,太阳能控制逆变器及并网成套设备,负责将电池板输出直流电能转为电网可接受的交流能量。根据功率的不同太阳能逆变器的输出形式可为单相或者三相;可带隔离变压器,也可不配隔离变压器。

太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图

随着生态环境的日益恶化,人们逐渐认识到必须走可持续发展的道路,必须完成从补充能源向替代能源的过渡。光伏并网是太阳能利用的发展趋势,光伏发电系统将主要用于调峰电站和屋顶光伏系统。 在光伏并网系统中,并网是核心部分。目前并网型系统的研究主要集中于DC-DC和DC-AC 两级能量变换的结构。DC-DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点;DC-AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位,同时获得单位功率因数。其中DC-AC是系统的关键设计。 太阳能光伏并网系统结构图如图1所示。本系统采用两级式设计,前级为升压斩波器,后级为全桥式逆变器。前级用于最大功率追踪,后级实现对并网电流的控制。控制都是由DSP芯片TMS320F2812协调完成。 图1 光伏并网系统结构图 逆变器的设计 太阳能并网逆变器是并网发电系统的核心部分,其主要功能是将发出的直流电逆变成单相交流电,并送入电网。同时实现对中间电压的稳定,便于前级升压斩波器对最大功率点的跟踪。并且具有完善的并网保护功能,保证系统能够安全可靠地运行。图2是并网逆变器的原理图。

图2 逆变器原理框图 控制系统以TI公司的TMS320F2812为核心,可以实现反馈信号的处理和A/D转换、DC/DC变换器和PWM逆变器控制脉冲的产生、系统运行状态的监视和控制、故障保护和存储、485通讯等功能。实际电路中的中间电压VDC、网压、并网电流和太阳能电池的电压电流信号采样后送至F2812控制板。控制板主要包括:CPU及其外围电路,信号检测及调理电路,驱动电路及保护电路。其中信号检测及调理单元主要完成强弱电隔离、电平转换和信号放大及滤波等功能,以满足DSP控制系统对各路信号电平范围和信号质量的要求。驱动电路起到提高脉冲的驱动能力和隔离的作用。保护逻辑电路则保证发生故障时,系统能从硬件上直接封锁输出脉冲信号。 在实现同频的条件下可用矢量进行计算,从图3可以看出逆变器输出端存在如图3a所示的矢量关系,对于光伏并网逆变器的输入端有下列基本矢量关系式: Vac=Vs+jωL·IN+RS·IN (1) 式中Vac—电网基波电压幅值,Vs—逆变器输出端基波幅值。 图1 光伏并网系统结构图 图3 控制矢量图 在网压Vac(t)为一定的情况下,IN(t)幅值和相位仅由光伏并网逆变器输出端的脉冲电压中的基波分量Vs(t)的幅值,及其与网压Vac(t)的相位差来决定。改变Vs(t)的幅值和相位就可以控制输入电流IN(t)和Vac(t)同相位。PWM整流器输入侧存在一个矢量三角形关系,在实际系统中RS 值的影响一般比较小,通常可以忽略不计得到如图3b所示的简化矢量三角形关系,即下式: (2) 在一个开关周期内对上式进行周期平均并假设输入电流能在一个开关周期内跟踪电流指令即可推导出下式: (3)式中K= L/TC,TC为载波周期。 从该模型即可以得到本系统所采用的图4所示的控制框图。此方法称为基于改进周期平均模型的固定频率电流追踪法。

光伏并网逆变器控制策略的研究

题目:光伏并网逆变器控制策略的研究

光伏并网逆变器控制策略的研究 摘要 世界环境的日益恶化和传统能源的日渐枯竭,促使了对新能源的开发和发展。具有可持续发展的太阳能资源受到了各国的重视,各国相继出台的新能源法对太阳能发展起到推波助澜的作用。其中,光伏并网发电具有深远的理论价值和现实意义,仅在过去五年,光伏并网电站安装总量已达到数千兆瓦。而连接光伏阵列和电网的光伏并网逆变器便是整个光伏并网发电系统的关键。 本文通过按主电路分类、按功率变换级数分类和按变压器分类的三大类划分逆变器的方法分别介绍了每个逆变器电路的拓扑结构。之后本文首先介绍了国内外并网逆变器的研究状况以及相关并网技术标准,比较了当前主流的控制技术。然后,详细的阐述了光伏并网发电逆变器系统的整体设计和各单元模块的设计,其中包括太阳能电池组、升压斩波电路、逆变电路和傅里叶变换。 在简要介绍了系统的结构拓扑和控制要求之后,论文重点研究了基于电流闭环的矢量控制策略,阐述了其拓扑结构、工作原理及运行模式。为了深入研究控制策略,分别建立了基于电网电压定向的矢量控制和基于虚拟磁链定向的矢量控制。最后,本文针对几种产生谐波的原因,对L、LC、LCL 三种滤波器进行了比较分析。 最后,本文对光伏并网的总系统进行了MATLAB仿真,由于时间的限制,只做出了通过间接控制电流从而达到控制有功无功公功率的仿真。 关键词:光伏并网,逆变器电路拓扑,电流矢量控制,谐波

PHOTOVOLTAIC (PV) GRID INVERTER CONTROL STRATEGY RESEARCH Abstract World deteriorating environment and the increasing depletion of traditional energy sources prompted the development of new energy and development. Solar energy resources for sustainable development has been national attention, solar countries have contributed to the severity of the introduction of the new energy law developments. Among them, the photovoltaic power generation has profound theoretical and practical significance, only in the past five years,the total installed photovoltaic power plant has reached thousands of megawatts. Connected PV array and grid PV grid-connected inverter is the whole key photovoltaic power generation system. Based classification by main circuit and the power level classification and Division of three categories classified by transformer inverter of methods each inverters circuit topologies are introduced.This article introduces the domestic and foreign research on grid-connected inverters and related technical standards for grid-connected, compared the current mainstream technology.Then detail a grid-connected photovoltaic inverter system design and the modular design, including solar arrays, chop-wave circuit, inverter circuits and Fourier transform. Briefly introduces the system topology and control requirements, this paper focuses on the current loop-based vector control strategies, describes the topological structure, working principle and its operating mode.In order to study the control strategies were established based on power system voltage oriented vector control based on virtual flux-oriented vector control.Finally, for several reasons for harmonic, l, LC, LCL compares and analyses the three types of filters. Keywords:Photovoltaic, inverters circuit topologies, current vector control, harmonic

毕业设计-单相光伏并网逆变器的控制原理及电路实现

第一章绪论 1.1 光伏发电背景与意义 作为一种重要的可再生能源发电技术,近年来,太阳能光伏(Photovoltaie,PV)发电取得了巨大的发展,光伏并网发电已经成为人类利用太阳能的主要方式之一。目前,我国已成为世界最大的太阳能电池和光伏组件生产国,年产量已达到100万千瓦。但我国光伏市场发展依然缓慢,截至2007年底,光伏系统累计安装100MWp,约占世界累计安装量的1%,产业和市场之间发展极不平衡。为了推动我国光伏市场的发展,国家出台了一系列的政策法规,如《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源十一五发展规划》等。这些政策和法规明确了太阳能发电发展的重点目标领域。《可再生能源中长期发展规划》还明确规定了大型电力公司和电网公司必须投资可再生能源,到2020年,大电网覆盖地区非水电可再生能源发电在电网总发电量中的比例要达到3%以上。对于这一目标的实现,光伏发电无疑会起到非常关键的作用。 当下,我国地方和企业正积极共建兆瓦级以上光伏并网电站,全国已建和在建的兆瓦级并网光伏电站共11个(2008年5月前估计),典型的如甘肃敦煌10MW 并网光伏特许权示范项目,青海柴达木盆地的1000MW大型荒漠太阳能并网电站示范工程,云南石林166MW并网光伏实验示范电站。可以预见,在接下来的几年里,光伏并网发电市场将会为我国摆脱目前的金融危机提供强大的动力,光伏产业依然会持续以往的高增长率,光伏市场的前景仍然令人期待。光伏并网发电系统是利用电力电子设备和装置,将太阳电池发出的直流电转变为与电网电压同频、同相的交流电,从而既向负载供电,又向电网馈电的有源逆变系统。按照系统功能的不同,光伏并网发电系统可分为两类:一种是带有蓄电池的可调度式光伏并网发电系统;一种是不带蓄电池的不可调度式光伏并网发电系统。典型的不可调度式光伏并网发电系统如图1-1所示。

光伏并网逆变器控制与仿真设计

光伏并网逆变器控制与仿真设计 为了达到提高光伏逆变器的容量和性能目的,采用并联型注入变换技术。根据逆变器结构以及光伏发电阵电流源输出的特点,选用工频隔离型光伏并网逆变器结构,并在仿真软件PSCAD中搭建光伏电池和逆变器模型,最后通过仿真与实验验证了理论的正确性和控制策略的可行性。 ?近年来,应用于可再生能源的并网变换技术在电力电子技术领域形成研究热点。并网变换器在太阳能光伏、风力发电等可再生能源分布式能源系统中具有广阔发展前景。太阳能、风能发电的重要应用模式是并网发电,并网逆变技术是太阳能光伏并网发电的关键技术。在光伏并网发电系统中所用到的逆变器主要基于以下技术特点:具有宽的直流输入范围;具有最大功率跟踪(MPPT)功能;并网逆变器输出电流的相位、频率与电网电压同步,波形畸变小,满足电网质量要求;具有孤岛检测保护功能;逆变效率高达92%以上,可并机运行。逆变器的主电路拓扑直接决定其整体性能。因此,开发出简洁、高效、高性价比的电路拓扑至关重要。 ?1 逆变器原理 ?该设计为大型光伏并网发电系统,据文献所述,一般选用工频隔离型光伏并网逆变器结构,如图1所示。光伏阵列输出的直流电由逆变器逆变为交流电,经过变压器升压和隔离后并入电网。光伏并网发电系统的核心是逆变器,而电力电子器件是逆变器的基础,虽然电力电子器件的工艺水平已经得到很大的发展,但是要生产能够满足尽量高频、高压和低EMI的大功率逆变器时仍有很大困难。所以对大容量逆变器拓扑进行研究是一种具有代表性的解决方案。作为太阳能光伏阵列和交流电网系统之间的能量变换器,其安全性,可靠性,逆变效率,制造成本等因素对于光伏逆变器的发展有着举足轻

光伏逆变器的设计原理

光伏逆变器的设计原理 并网光伏逆变器的基本设计 无论采用何种技术,逆变器的基本设计都很明确,且非常相似。其核心就是将直流电压(光伏组件)转换成交流电压(可并网)的过程。在转变的过程中,不停地转换直流电的正负极连接,从而形成方向变化的交流电。所以,逆变器的关键部件是桥接开关(晶体管元件,见图1:a)),这个开关桥的一侧连接输入的直流电源,在另一侧连接交流电网。在工作过程中,只有两个相对的开关可以同时关闭。 如果将此开关桥的开关速度设置成与电网频率相同,则在理论上可以将桥的输出侧与电网连接。但是,由于这样输出的电流是方波,且强度没有变化,因此需要在输出端安装一个具有铁芯的电感器,用以将输出电流控制成为正弦波形状。桥的断开采用脉冲过程进行,从而形成与脉冲相关的较小电流分量。这样的电流分量可以对电感器的电流进行控制。脉冲的频率一般为20KHz ,这样就完全可以形成50Hz的电流,见图1:b)。 对于光伏逆变器来说,还有一个非常重要的设备不能遗漏:输入端的电容器,见图1: c ) 。电容器的作用是储存电能,确保来自发电侧的电流持续一致供给桥接开关,并通过与电网频率同步变化的桥进入电网。只有在输入电容器的容量足够大的情况下,才能够保证光伏发电系统的持续、正常运行。 图1:光伏逆变器的基本设计 图2描述了可用于直接并网的逆变器的基本功能。但在实际应用中,输入电压的范围具有一定的局限性。对于并网发电应用,其输入电压必须在任何时刻都高于电网的峰值电压。当电网电压的有效值为250V时,达到正常并网要求的发电源侧的最低电压应为354V。 与标准逆变器的基本设计不同,直接并网逆变器有很多方法来调整或提升输入电压范围。常用的逆变器技术方案与结构都各不相同:

光伏并网逆变器设计方案讲解

100kW光伏并网逆变器 设计方案 目录 1. 百千瓦级光伏并网特点 (2) 2 光伏并网逆变器原理 (3) 3 光伏并网逆变器硬件设计 (3) 3.1主电路 (6) 3.2 主电路参数 (7) 3.2.1 变压器设计............................................................................. 错误!未定义书签。 3.2.3 电抗器设计 (7) 3.3 硬件框图 (10) 3.3.1 DSP控制单元 (11) 3.3.2 光纤驱动单元 (11) 3.3.2键盘及液晶显示单元 (13) 3 光伏并网逆变器软件 (13)

1. 百千瓦级光伏并网特点 2010年全球太阳能光伏发电系统装机容量将达到10000MWp(我国将达到400MWp),2010年以后还将呈进一步加速发展趋势。百千瓦级大型光伏发电并网用逆变控制功率调节设备,成本低,效率高,容量大,被国内外光伏界公认为是适合大功率光伏发电并网用的最具技术含量、最有发展前景的新一代主流产品,直接影响到未来光伏发电的走向。 百千瓦级大功率光伏并网逆变电源其应用对象主要为大型光伏并网电站,从原理上讲,其并网控制技术与中小功率光伏并网系统的控制技术基本相同,但由于装置容量较大,在技术指标的实现达标和功能设计方面却有较大区别。 在技术指标上,主要会影响: 1.并网电流畸变率 在系统的额定容量达到一定数量级时,一些存在的技术问题将会逐步暴露并影响到系统的性能指标,其最重要的一点就是并网电流波形畸变率的控制和电流滤波方式。该系统中的主变压器一般选择为三相Δ/Y型式,且容量较大,此时变压器的非线性和励磁电流对并网电流波形的影响不容忽视,否则会引起并网电流波形的明显畸变和三相电流不平衡。 2.电磁噪声 由于是三相桥式逆变结构,受IGBT功率模块的开关频率限制及考虑系统的效率指标,系统的电流脉动要远高于中小功率系统,对电流的滤波和噪声控制需要特别注意,此时对系统的滤波电路设计和并网电流PWM控制方式的研究至关重要。由于系统的dv/dt、di/dt和电流幅值较大,其EMI和EMC的指标实现可能存在技术难度,由于系统的噪声可能影响其电流、功率的检测和计算精度,在最大功率跟踪和孤岛效应识别等方面的影响还难以预计。 在技术指标上,主要考虑: 1)主电路工艺结构设计 2)散热工艺结构设计 3)驱动方式设计

一文看懂光伏逆变器工作原理!

一文看懂光伏逆变器工作原理! 工作原理及特点 工作原理: 逆变装置的核心,是逆变开关电路,简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断,来完成逆变的功能。 特点: (1)要求具有较高的效率。 由于目前太阳能电池的价格偏高,为了最大限度的利用太阳能电池,提高系统效率,必须设法提高逆变器的效率。 (2)要求具有较高的可靠性。 目前光伏电站系统主要用于边远地区,许多电站无人值守和维护,这就要求逆变器有合理的电路结构,严格的元器件筛选,并要求逆变器具备各种保护功能,如:输入直流极性接反保护、交流输出短路保护、过热、过载保护等。 (3)要求输入电压有较宽的适应范围。 由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度变化而变化。特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大,如12V的蓄电池,其端电压可能在 10V~16V之间变化,这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内保证正常工作。 光伏逆变器分类 有关逆变器分类的方法很多,例如:根据逆变器输出交流电压的相数,可分为单相逆变器和三相逆变器;根据逆变器使用的半导体器件类型不同,又可分为晶体管逆变器、晶闸管逆变器及可关断晶闸管逆变器等。根据逆变器线路原

理的不同,还可分为自激振荡型逆变器、阶梯波叠加型逆变器和脉宽调制型逆变器等。根据应用在并网系统还是离网系统中又可以分为并网逆变器和离网逆变器。为了便于光电用户选用逆变器,这里仅以逆变器适用场合的不同进行分类。 1、集中型逆变器 集中逆变技术是若干个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端,一般功率大的使用三相的IGBT功率模块,功率较小的使用场效应晶体管,同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的质量,使它非常接近于正弦波电流,一般用于大型光伏发电站(>10kW)的系统中。最大特点是系统的功率高,成本低,但由于不同光伏组串的输出电压、电流往往不完全匹配(特别是光伏组串因多云、树荫、污渍等原因被部分遮挡时),采用集中逆变的方式会导致逆变过程的效率降低和电户能的下降。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制以及开发新的逆变器的拓扑连接,以获得部分负载情况下的高效率。 2、组串型逆变器 组串逆变器是基于模块化概念基础上的,每个光伏组串(1-5kw)通过一个逆变器,在直流端具有最大功率峰值跟踪,在交流端并联并网,已成为现在国际市场上最流行的逆变器。 许多大型光伏电厂使用组串逆变器。优点是不受组串间模块差异和遮影的影响,同时减少了光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况,从而增加了发电量。技术上的这些优势不仅降低了系统成本,也增加了系统的可靠性。同时,在组串间引人"主-从"的概念,使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下,将几组光伏组串联系在一起,让其中一个或几个工作,从而产出更多的电能。 最新的概念为几个逆变器相互组成一个"团队"来代替"主-从"的概念,使得系统的可靠性又进了一步。目前,无变压器式组串逆变器已占了主导地位。

光伏并网逆变器的电流锁相改进方案及实现

光伏并网逆变器的电流锁相改进方案及实现 摘要:基于光伏发电并网逆变器控制中电流锁相的重要性和复杂性,提出了带预锁相和遗忘算法的电流锁相方案,该方案可采用硬件锁相和软件锁相两种方式实现。建立了以MC56F8345 型DSF 为控制核心的PWM 逆变器数字化并网实验平台,对改进后的电流锁相方案进行验证。实验结果表明,该方案很好地实现了逆变器输出电流与电网电压的同步锁相控制,且输出电流的幅值、相位、频率均符合控制要求,可稳定、可靠地并网发电,并能实现网侧单位功率因数。关键词:光伏发电;并网逆变器;电流锁相1 引言在光伏发电系统中,并网逆变器输出电流的控制十分重要。有效控制逆变器输出电流可实现网侧功率因数可调。控制电流时,电流锁相十分关键,必须对电网电压的频率和相位进行实时检测,并以此控制逆变器输出电流与电网电压保持同频同相,即同步锁相。若不能稳定、可靠地锁相,则在逆变器与电网连接(并网)过程中会 产生很大的环流,对设备造成冲击,缩短设备使用寿命,严重时还会损坏设备。因此,研究光伏发电并网逆变器电流锁相改进方案及数字化实现具有现实意义。 2 光伏并网逆变器电流矢量控制策略光伏发电并网系统结构框图如图1 所示。图中上半部分为系统主电路,下半部分为系统控制电路。控制过程如下:根据PV 的输出电压、电流,由MPPT 算法获得Ud 参考值,与Ud 实际值比较后经电压调节器得到有功电流(d 轴电流)参考值。φ*为给定功率因数角,为无功电流(q 轴电流)参考值。若要求单位功率因数,则φ*=0,=0。 电流闭环控制通常采用电流矢量控制。图2 示出电流矢量控制的矢量关系图。 u,i.e 分别为逆变器输出电压、输出电流和电网电压的空间矢量。旋转坐

太阳能逆变器开发思路和方案

太阳能逆变器开发思路和方案 内容摘要:摘要:针对光伏并网发电系统中关键部件逆变器的结构设计与控制方法研究进行了详细分析和阐述。从电网.光伏阵列以及用户对逆变器的要求出发,分析了各种不同的逆变器拓扑结构与控制方法,比较其运行效率和控制效果。对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状.亟待解决的问题进行了阐述,指出光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向。 摘要:针对光伏并网发电系统中关键部件逆变器的结构设计与控制方法研究进行了详细分析和阐述。从电网.光伏阵列以及用户对逆变器的要求出发,分析了各种不同的逆变器拓扑结构与控制方法,比较其运行效率和控制效果。对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状.亟待解决的问题进行了阐述,指出光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向。 关键词:光伏并网发电系统;逆变器;拓扑结构;最大功率点跟踪;孤岛效应 O 引言由于传统能源的枯竭和人们对环境的重视,电力系统正面临着巨大变革,分布式发电将成为未来电力系统的发展方向。其中,光伏发电以其独特的优点,被公认为技术含量高.最有发展前途的技术之一。但是光伏发电系统存在着初期投资大.成本较高等缺点,因而探索高性能.低造价的新型光电转换材料与器件是其主要研究方向之一。另一方面,进一步减

少光伏发电系统自身损耗.提高运行效率,也是降低其发电成本的一个重要途径。逆变器效率的高低不仅影响其自身损耗,还影响到光电转换器件以及系统其他设备的容量选择与合理配置。 因此,逆变器已成为影响光伏并网发电系统经济可靠运行的关键因素,研究其结构与控制方法对于提高系统发电效率.降低成本具有极其重要的意义 [5] 。 本文从电网.光伏阵列以及用户对于并网逆变器的要求出发,分析了不同的逆变器拓扑结构与控制方法,比较了其运行效率和控制效果。对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状.亟待解决的技术问题进行了综合,进一步指出了光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向。 1 光伏发电系统对逆变器的要求光伏并网发电系统一般由光伏阵列.逆变器和控制器3 部分组成。逆变器是连接光伏阵列和电网的关键部件,它完成控制光伏阵列最大功率点运行和向电网注入正弦电流两大主要任务。 1 .1 电网对逆变器的要求逆变器要与电网相连,必须满足电网电能质量. 防止孤岛效应和安全隔离接地3 个要求。 为了避免光伏并网发电系统对公共电网的污染,逆变器应输出失真度小的正弦波。影响波形失真度的主要因素之一是逆变器的开关频率。在数控逆变系统中采用高速 DSP 等新型处理器,可明显提高并网逆变器的开关频率性能,它已成为实际系统广泛采用的技术之一;同时,逆变器主功率元件的选择也至关重要。小

太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图概要

太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图 随着生态环境的日益恶化,人们逐渐认识到必须走可持续发展的道路,太阳能必须完成从补充能源向替代能源的过渡。光伏并网是太阳能利用的发展趋势,光伏发电系统将主要用于调峰电站和屋顶光伏系统。 在光伏并网系统中,并网逆变器是核心部分。目前并网型系统的研究主要集中于DC-DC和DC-AC两级能量变换的结构。DC-DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点;DC-AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位,同时获得单位功率因数。其中DC-AC是系统的关键设计。 太阳能光伏并网系统结构图如图1所示。本系统采用两级式设计,前级为升压斩波器,后级为全桥式逆变器。前级用于最大功率追踪,后级实现对并网电流的控制。控制都是由DSP芯片TMS320F2812协调完成。 图1 光伏并网系统结构图

逆变器的设计 太阳能并网逆变器是并网发电系统的核心部分,其主要功能是将太阳能电池板发出的直流电逆变成单相交流电,并送入电网。同时实现对中间电压的稳定,便于前级升压斩波器对最大功率点的跟踪。并且具有完善的并网保护功能,保证系统能够安全可靠地运行。图2是并网逆变器的原理图。 图2 逆变器原理框图

控制系统以TI公司的TMS320F2812为核心,可以实现反馈信号的处理和A/D转换、DC/DC变换器和PWM逆变器控制脉冲的产生、系统运行状态的监视和控制、故障保护和存储、485通讯等功能。实际电路中的中间电压VDC、网压、并网电流和太阳能电池的电压电流信号采样后送至F2812控制板。控制板主要包括:CPU及其外围电路,信号检测及调理电路,驱动电路及保护电路。其中信号检测及调理单元主要完成强弱电隔离、电平转换和信号放大及滤波等功能,以满足DSP控制系统对各路信号电平范围和信号质量的要求。驱动电路起到提高脉冲的驱动能力和隔离的作用。保护逻辑电路则保证发生故障时,系统能从硬件上直接封锁输出脉冲信号。 在实现同频的条件下可用矢量进行计算,从图3可以看出逆变器输出端存在如图3a所示的矢量关系,对于光伏并网逆变器的输入端有下列基本矢量关系式: Vac=Vs+jωL·IN+RS·IN (1) 式中Vac—电网基波电压幅值,Vs—逆变器输出端基波幅值。

三相光伏并网逆变器及控制系统的设计

三相光伏并网逆变器及控制系统的设计 发表时间:2019-01-16T11:17:41.947Z 来源:《防护工程》2018年第31期作者:任婧玮汪子涵[导读] 现在新能源的开发与使用逐渐受到了世界各国的关注,解决新能源需求、环境保护及经济发展之间的互锁关系日益成为世界各国的头等难题。国网安徽省电力有限公司濉溪县供电公司安徽淮北 235100 摘要:本文介绍了基于L型滤波器三相光伏并网逆变器的主电路拓扑结构。在该拓扑结构数学模型的基础上,设计了三相光伏并网逆变器双闭环控制系统的结构。选择电压电流双闭环PI控制及SVPWM调制策略,通过实验分析验证系统的可靠性和实用性。 关键词:逆变器;PI控制;SVPWM 0 引言 现在新能源的开发与使用逐渐受到了世界各国的关注,解决新能源需求、环境保护及经济发展之间的互锁关系日益成为世界各国的头等难题。太阳能作为技术含量最高、最有发展前景的新能源,具有普遍、无害性、巨大以及长久等优点[1-3]。太阳能发电系统包括光伏电池发电装置与变换器装置,系统输出的电能供给用户负载使用。而并网逆变器作为光伏并网发电的核心,对其进行控制策略的研究具有很高的现实意义[4-6]。本文以两级式非隔离三相并网逆变器的拓扑结构为研究对象,分析了太阳能光伏电池的数学模型和输出特性,然后对双闭环并网控制系统及逆变调制策略进行研究,最后进行实验,验证了理论的正确性。 1 光伏并网逆变器的系统结构 本文采用L型滤波器实现并网逆变器与电网的连接。如图1所示为三相并网逆变器的拓扑结构图,其中ea、eb、ec为三相配电网电压,中性点为O点,逆变器交流侧输出电流为ia、ib、ic,逆变器输出交流和配电网侧等效电感为L,等效线路电阻为R,三相全桥拓扑结构3个桥臂的中点输出电压为Ua、Ub、Uc,T1~T6为IGBT开关管器件,C为输入直流侧滤波与稳压电容,Udc为输入直流侧电压,idc为直流母线侧电流。

光伏并网微逆变器关键技术分析

光伏并网微逆变器关键技术分析2010年11月11日来源:英伟力新能源科技(上海)有限公司作者:吴红飞 [责任编辑:Aglaia] 微逆变器区别于传统逆变器的特点 微逆变器的设计考虑因素 微逆变器的关键性技术 引言: 常见的光伏并网发电系统结构包括集中式、串式、多串式和交流模块式等几种方案。集中式、串式和多串式系统中,都存在光伏组件的串联和并联,因此系统的最大功率点跟踪时针对整个串并联光伏阵列,无法兼顾系统中每个光伏阵列,单个光伏阵列利用率低、系统抗局部阴影能力差,且系统扩展灵活性不够。光伏并网微逆变器(简称微逆变器)与单个光伏组件相连,可以将光伏组件输出的直流电直接变换成交流电并传输到电网,具有以下优点:(1)保证每个组件均运行在最大功率点,具有很强的抗局部阴影能力;(2)将逆变器与光伏组件集成,可以实现模块化设计、实现即插即用和热插拔,系统扩展简单方便;(3)并网逆变器基本不独立占用安装空间,分布式安装便于配置,能够充分利用空间和适应不同安装方向和角度的应用;(4)系统冗余度高、可靠性高,单个模块失效不会对整个系统造成影响。 微逆变器的概念由来已久,但最初并没有引起人们的注意,近年来随着太阳能发电技术的发展以及技术的进步,使得微逆变器十分具有吸引力。美国加州Petaluma的Enphase 从2008年开始微逆变器的商业化量产,并取得了不错的销售成绩,使得微逆变器获得了更广泛的认可,吸引了众多公司纷纷加入到微逆变器的研发行列,德国艾斯玛太阳能技术股份公司(SMASolarTechnology)2009年通过技术收购荷兰OKE-Services光伏系统电子开发商,进入了微逆变器市场。国内众多的光伏并网逆变器生产厂商主要从事大功率集中并网逆变器产品的开发,随着国内外微逆变器市场的日益火热,众多厂商也纷纷蠢蠢欲动,尝试开始微逆变器产品的开发,英伟力(Involar)新能源科技公司是国内最早从事微逆变器研究的公司,公司从2008年初开始微逆变器技术的开发,经过近两年的努力已完全自主掌握了微逆变器的核心技术,并于2010年5月份成功发布了其第一代产品MAC250,目前该款微逆变器产品已经推向市场。 微逆变器不同于传统大功率集中式逆变器,本文重点分析微逆变器的关键性技术。 微逆变器的特点及设计考虑因素 微逆变器区别于传统逆变器的特点:

逆变器使用说明书

光伏并网逆变器说明书型号:BNSG-2KTL 山东博奥斯能源科技有限公司

目录 重要说明.................................................................................................................................................. 4安全注意事项.......................................................................................................................................... 4使用说明.................................................................................................................................................. 41、绪论.................................................................................................................................................... 5 1.1、前言.................................................................................................................................... 5 1.2、光伏并网系统应用介绍........................................................................................................ 5 2、总体介绍............................................................................................................................................ 6 2.1、产品外观说明........................................................................................................................ 6 2.2、电气原理框图........................................................................................................................ 7 2.3、性能特点................................................................................................................................ 7 2.4 、保护设备.............................................................................................................................. 8 3、拆卸和安装........................................................................................................................................ 8 3.1、拆包检验................................................................................................................................ 8 3.2、安装说明................................................................................................................................ 8 3.3、安装条件................................................................................................................................ 9 3.4、逆变器的安装.....................................................................................................................10 3.5、逆变器安装位置的选择.....................................................................................................10 3.6、逆变器的尺寸.....................................................................................................................11 4、电气连接.........................................................................................................................................12 4.1、连接需求...........................................................................................................................12 4.1.2、直流输入...................................................................................................................12 4.1.2、单相电网...................................................................................................................12 4.1.3、连接线.......................................................................................................................12 4.1.4、电气连接工具...........................................................................................................12 4.2、开始连接.............................................................................................................................13 4.2.1、安全说明...................................................................................................................13 4.2.2、接线端子图...............................................................................................................13 4.2.3、电网连接...................................................................................................................14 4.2.4、连接直流输入...........................................................................................................14 4.2.5、连接RS485通讯线(选配件)..............................................................................15 5、启动与关闭.....................................................................................................................................16 5.1、启动过程.............................................................................................................................16 5.2、关机过程.............................................................................................................................16 5.3、紧急关机过程.....................................................................................................................16 6 、功能说明.......................................................................................................................................17 6.1、工作模式.............................................................................................................................17 6.2 、并网发电...........................................................................................................................17 6.3 与电网断开.........................................................................................................................18 7、操作.................................................................................................................................................19 7.1、液晶显示...........................................................................................................................19 7.2按键功能说明........................................................................................................................19 7.3、液晶控制板上电后显示界面.............................................................................................20 7.4、数据查询及状态显示信息.................................................................................................20 7.5、故障信息界面.....................................................................................................................21

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