发布时间:2023-12-03文章来源:jjb测速
(2)离网逆变器自身功耗 • 离网逆变器的自身功耗是决定 系统效率的最重要的条件。逆变 器自身功耗是恒定不变的。国 标要求逆变器自身功耗不允许 超过额定功率的3%。国产逆变 器没有待机模式,也就是说国 产逆变器24h产生自身功耗。
(3)负载对逆变器的影响 • 逆变器的逆变效率是随着负载 变化而变化的,选择时可考虑 负载长时间工作点对应的逆变 器效率,以及负载波动非常大, 户用小负荷输出时(长时间运行) 逆变器效率。
(4)其他考虑的因素 • 蓄电池的精确放电管理,管理 柴油机或外部电网的接入以及 负载的优先级管理等等。 •
• 完整的光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、 逆变器、控制器、负载组成。其中逆变器主电路 包括DC/DC电路、DC/AC电路、滤波电路和隔离变 压器。 • 控制器控制电路一般都会采用DSP作为主控单元,其中 还包括逆变器的SPWM信号发生、闭环控制和最 大功率点跟踪电路。如图2-48所示。
• • • • • (1)离网逆变器功率选择原则 离网逆变器功率选择原则主要从以下几方面考虑: 1)负载连续工作时最大负荷要考虑负载功率因数; 2)对电感负载要考虑启动瞬间负载上限功率; 3)逆变器额定功率要超过连续工作时最大负载值 的15%~20%,来防止负载增加造成的功率不足。 同时逆变器还应提供合适的过载能力,国产逆变 器的过载能力是150%,不超过2秒。进口逆变器 的过载能力是250%到300%,不超过5秒。
• 集中逆变技术是若干个并行的光伏组串被连到同 一台集中型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,同时使用数字信号处理技术(Digital Signal Process,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(装机容量10kW)的系统中。 •
• 组串型逆变器是基于模块化概念基础上实 现的,已成为现在国际市场上最流行的逆 变器方式,每个光伏组件串(1~5kWp)通 过一个逆变器,在直流端具有上限功率点 跟踪功能,在交流端并联并网。 •
• 在微型逆变器的PV系统中,每一块电池板 分别接入一台微型逆变器,当电池板中有 一块不能良好的工作,则只有这一块受到 影响,其他光伏板都将在最佳工作状态运 行,使得系统总体效率更加高,发电量更大。
• 太阳辐射强度是变化着的,显然最佳 工作点也是在变化的。相对于这些变 化,始终让太阳电池组件的工作点处 于上限功率点,系统始终从太阳电池 组件获取上限功率输出,这种控制就 是最大功率跟踪控制。太阳能发电系 统用的逆变器的最大特点是包括了 上限功率点跟踪这一功能。
• 由图2-54能够准确的看出,当太阳能电池工作于最大功 率点电压Vmax左侧时,输出功率随电池端电压的 上升而增加;当太阳能电池工作于上限功率点电 压Vmax右侧时,输出功率随电池端电压的上升而 减少。
• 单相电压型逆变器主要分为推挽式、半桥和全桥逆变电路 三种。这三种方式根据其不同的特点应用于不同的场合。 • 推挽式逆变电路的主电路简单,如图2-51所示。但是开关 管需要承受2倍的线路峰值电压,所以适合于低输入电压 的场合应用。同时变压器存在偏磁现象,初级绕组有中心 抽头,流过的电流有效值和铜损较大,初级绕阻两部分应 紧密耦合,绕制工艺复杂。 •
1.重点理解离网逆变器,为什么是离网? 2.了解离网逆变器的种类?你能说出中国目前几 种流行的逆变器厂家吗? 3.掌握离网逆变器的工作原理? 4.掌握离网逆变器的选型?
1. 逆变器概述 • 电子技术中交流电能变换成直 流电能的过程称为整流,把完 成整流功能的电路称为整流电 路,把实现整流过程的装置称 为整流设备或整流器。 •
• 根据逆变器在光伏发电系统中的 用途可分为独立型电源用和并网 用两种。根据波形调制方式又可 分为方波逆变器、阶梯波逆变器、 正弦波逆变器和组合式三相逆变 器。对于用于并网系统的逆变器, 根据有无变压器又可分为变压器 型逆变器和无变压器型逆变器。
• 半桥式逆变器在电路中所使用的功率开关晶体管 的耐压要求较低,晶体管的饱和压降也减少到最 小,对其输入滤波电容使用电压的要求也较低。 不存在直流偏磁问题,可以广泛应用于数百瓦~ 数千瓦的开关电源中。 •
• 全桥式逆变电路既保持了半桥式逆变电路的电压性质又兼 有推挽式的电流性质。在逆变电路中,采用相同电压、电 流容量的开关器件时,全桥式逆变电路可以达到上限功率 输出,因此该电路常用于中大功率电源中,它具有较好的 逆变输出波形。 •
• 恒压跟踪法(CVT)MPPT,根据如图2-55所示原理得出, 当温度一定时,不同光强下太阳能电池板的上限功率点几乎 落在同一根垂直线的两侧邻近,这就有可能把上限功率线近 似地看成电压V为常数的一根垂直线,使光伏电池板工作于 某一个固定的电压,即图中垂直线为恒压跟踪线,虚线 A~E为最大跟踪点线。恒压跟踪法是一种近似上限功率的 跟踪方法。
• 电导增量法通过比较太阳能电池板的电导增量和 瞬间电导来输出控制信号。由太阳能电池的P-U曲 线可知,利用一阶导数求极值的方法,即 对P=UI求全导数,可得 • • 两边同时除以,可得 • • 令,可得 •
• 光伏阵列温度的变化、负载情况的变化以及 光伏阵列输出特性的非线性特征,使用模糊 逻辑控制(Fuzzy logic control)办法来进行控制, 能够得到比较理想的效果。 • 使用模糊逻辑办法来进行光伏系统的MPPT控制, 具备比较好的动态特性和精度,在光伏并网发 电领域具有较为广阔的应用前景,但是基于 模糊逻辑操控方法的光伏发电系统的MPPT控 制器通常通过DSP芯片实现,由于成本比较高 的原因,并不适用于小型的独立光伏发电系 统。
• 逆变装置的核心是逆变开关电路,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。其简单原理图如图 2-49所示。 • 其工作原理如下: • · S1、S4闭合,S2、S3断开,输出uo为正,反之,S1、S4断 开,S2、S3闭合,输出uo为负,这样就把直流电变换成交 流电。 • · 改变两组开关的切换频率,能改变输出交流电的频率。 • · 电阻性负载时,电流和电压的波形频率、初相位相同。电 感性负载时,电流和电压的波形的初相位不相同,电流滞 后电压一定的角度。
• 光伏逆变器一般由升压回路和逆变桥式回 路构成。升压回路把太阳电池的直流电压 升压到逆变器输出控制所需的直流电压; 逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价 地转换成常用频率的交流电压。逆变器主 要由晶体管等开关元件构成,通过有规则 地让开关元件重复开-关(ON-OFF),使直 流输入变成交流输出。
• 干扰观测法是通过将太阳能电池板的 输出功率和上次的相比较来确定增加 或减少太阳能电池板工作电压来实现 MPPT。设在某一时刻t1,太阳能电池 板的输出功率为P1,处理器输出信号 使太阳能电池板工作电压增大ΔV,一 段时间Δt后,在时刻t2(t2=t1Δt)检 测到太阳能电池板的输出功率为P2。