光伏并网逆变器的分析与研究

光伏阵列产生的是直流电能,需要通过逆变器把直流电转换成交流电才能并到电网.并网逆变器作为光伏阵列与电网的接口装置,起着关键的作用.随着光伏发电系统的发展,并网发电系统中使用的逆变器得到了越来越多的关注.从并网逆变器的技术要求出发,对工作原理、拓扑结构、控制策略等方面进行了详细阐述,比较了不同类型逆变器的优劣及控制效果;并对光伏阵列输出的最大功率点跟踪功能作了简单的介绍.指出了并网逆变器正朝着高效率、智能化、数字化的方向发展.     

光伏发电系统自动监测与控制

对并网光伏发电系统的自动监测和控制进行了设计和研究。并网光伏发电系统中太阳电池阵列产生的直流电通过光伏并网逆变器转换为与大电网相同相位与频率的220 V或380 V正弦交流电,然后并入大电网。分布式光伏发电系统组成的微网和大电网双向交换,通过大电网调节并网光伏发电系统不足和多余的电力,使系统可靠地输出稳定、波形良好的正弦交流电。     

ABB在中国市场推出PVS800系列太阳能逆变器

<正>日前,ABB向中国市场推出其最新的PVS800系列太阳能逆变器。PVS800系列中央逆变器是ABB新型太阳能逆变器,既适用于大型地面安装的光伏太阳能电厂,也适用于安装在商业和工业建筑物上的光伏太阳能系统。模块化的逆变     

光伏逆变器软启动技术研究

光伏逆变器作为光伏发电系统的核心设备,负责将光伏阵列产生的直流电转化为交流电。光伏逆变器启机、停机常采用断路器,这存在着启机冲击电流大,易发机械故障问题。本文提出了采用晶闸管交流调压技术控制逆变器软启动,并对该技术进行了理论分析,研究结果表明该技术实用性强、性能优异。     

分布式屋顶光伏电站系统及其典型设计方案

<正>1分布式屋顶光伏电站系统介绍1.1分布式屋顶光伏电站系统基本原理简单地说,分布式屋顶光伏电站系统主要由光伏组件、交流配电系统、逆变器、监控中心、汇流箱等部分组成。分布式屋顶光伏电站系统就是利用安装在建筑物屋顶的光伏组件(电池)将光能转换为直流电并进行汇流,再通过并网逆变器将直流电转化为与电网同频同相的交流电后接入用户侧配电系统,供用户使用。我国东部地区土地面积有限,光伏电站一般建立在大型建筑、工业厂房的屋     

兼顾效率与可用性——光伏系统专用的全新ABB组串逆变器

全球变暖以及油气价格狂飙上涨意味着必须提高可再生能源的利用以满足不断增长的全球能源需求。地球一直拥有丰富的可再生能源——太阳光。光伏电池是最简单的太阳能利用方法。这些电池可产生直流电,而直流电转换为交流电这一转化由逆变器实现。ABB组串逆变器正是为该类住宅和中小型商业建筑光伏系统专门设计的。新逆变器系列带有内置保护功能,可大大减少对造价昂贵且耗费空间的外部保护装置以及大型机箱的需求。     

山西首个居民家庭光伏电站并网

2013-07-25,山西武乡县城关镇某居民18 kW光伏发电并入国家电网,成为山西省首个分布式光伏发电并网的居民客户。该居民家屋顶的这套光伏发电设备由108块170 W的单晶硅光伏组件以及1台17 kW的逆变器组成,总容量18 kW。该系统由光伏板吸收太阳能转换成直流电,然后通过逆变器再转换成交流电并入电网。与此同时,     

光伏逆变器的PSpice仿真分析

基于PSpice仿真技术,对光伏逆变器中的SPWM信号产生电路、IR2103半桥驱动电路、单相桥式逆变电路、高频变压器、LC滤波电路,进行了详细地仿真分析,给出了各个单元电路的PSpice建模和仿真波形,实现了从24V直流电到220V交流电的逆变,本文对光伏逆变器的研究具有重要的参考价值。     

基于碳化硅的三相并网逆变器软件设计

新能源发电是当今社会的热点,随着化石燃料的日益枯竭,光伏发电无疑是其中很好的能源替代方案。光伏逆变器是光伏发电中的重要一环,能够将光伏阵列发出的直流电转为交流电输入电网。同时光伏逆变器的效率和性能对光伏发电系统至关重要,高效稳定的逆变器可以将更多的太阳能转化为电能并稳定的持续发电,对节能减排建设环保型能源系统有很大帮助。文中主要进行100 kW三相并网逆变器的软件设计,包括进行电流调节器的设计以及在MATLAB上进行主电路模型的搭建并进行验证,最后证明由于相同损耗下SiC MOSFET的开关频率比Si IGBT更快,所以动态响应更快,能够具有更好的性能。     

基于集散式逆变的光伏并网系统的仿真与研究

本文对光伏并网发电系统做了详细的介绍,其中包括对光伏电池的SIMULINK仿真以及对其输出特性的分析.然后提出一种以1 MW光伏并网发电系统为基础,应用集散式逆变系统来取代传统的集中式逆变系统和组串式逆变系统的方案.在靠近光伏组件端直接采用多路MPPT先进行最大功率点跟踪,并且将直流电升压到800 V之后,再集中在逆变室中进行逆变成520 V交流电,然后并入电网系统中,减少了交直流传输过程中的线损和逆变器自身损耗,并且提升了整个系统的发电效率.     

交直流型微电网中光伏逆变器并联控制策略

针对光伏电源和储能装置主要配置在直流网,交流网在离网时需克服光伏电源出力波动的问题,提出一种微电网离网模式下的光伏逆变器并联控制策略:直流网侧逆变器为主逆变器,采用恒定电压幅值以及 P-f 下垂法为交流网提供全部无功及部分有功功率;少数较小容量的光伏逆变器为从逆变器,从逆变器不提供无功,采用自适应下垂系数法输出与实时最大功率匹配的有功功率,既维持交流网电压稳定,又充分利用光伏发电.基于 MATLAB 的系统模型仿真证明了该方法的正确性与可行性.     

交直流电力系统概率潮流计算

基于概率理论的解析法,提出了包含直流系统的概率潮流模型。以节点注入功率和PV节点电压运行曲线构成系统的多运行方式,并计及节点注入之间的相关性,对交直流电力系统进行概率潮流计算,获得了节点电压及直流系统变量的均值和协方差。由随机变量数字特征的基本性质和交流系统概率潮流计算的原理,在直角坐标系下推导了不同直流控制方式的交直流概率潮流算式。以整流器定电流控制、逆变器定电压控制为例,在改造后的新英格兰39节点系统上计算了节点电压及换流器各角度的均值和标准差,分析结果表明了所提算法的有效性。     

多电平光伏并网逆变器中点电压平衡控制分析

高效、电网友好型等特征是光伏逆变器的发展方向,多电平光伏并网逆变器较两电平逆变器谐波更小、效率更高,因而受到了广泛的关注和应用。然而,其直流母线中点电压的不均衡是二极管箝位式多电平逆变器的固有问题,其根本原因在于中点电流的存在,因此,中点电压平衡的关键在于消除中点电流的影响。介绍了三电平逆变器的空间矢量控制方法,分析了中点电压不平衡的原理,并研究了几种常用的中点电压平衡控制策略,包括滞环中点电压控制、精确中点电压控制和虚拟空间矢量控制(VSVPWM)等,最后在MATLAB/simulink平台上对这几种控制策略进行了仿真验证,仿真结果表明控制策略能够很好地平衡中点电压。     

An FPGA-based switching photovoltaic-connected inverter topology for leakage current suppression in grid-connected utilizations

This study presents a symmetrical photovoltaic (PV)-connected inverter topology for eliminating the common-state leakage current in grid-connected inverters. A new inverter topology is introduced that minimizes the leakage current, increases efficiency, and is economically viable because it consists of six power switches and two power diodes that, compared with similar ones, consist of the same element numbers. In this inverter, power losses are lower than popular topologies such as H5, H6, and HERIC, and the voltage stresses of the switches are reduced. These features are due to the unique composition of the inverter branches and the location of the switches and diodes and the formation of a suitable freewheeling path for the current. The freewheeling path separates the alternating current (AC) side from the direct current side in the converter and cuts off the PV array leakage current to the AC grid. This will improve network reliability indices and maintain conservation standards. Finally, the content of this method is validated by comparing the proposed inverter with the existing conventional topologies. A prototype has been implemented for the performance analysis of the proposed inverter and results presented.     

不平衡情况下光伏多电平逆变器的控制策略研究

电网发生不对称故障时,电网电压中存在的负序分量会对光伏并网控制造成影响。为了消除逆变器交流侧电流和直流侧电压的谐波,采用了正、负序独立旋转坐标系的控制方法,做了基于光伏三电平逆变器的电网不平衡情况下的并网控制策略仿真。仿真结果表明采用正、负序独立旋转坐标系的控制方法,逆变器交流侧电流和直流侧电压的谐波得到有效抑制。     

基于控保协同的光伏直流升压汇集系统直流故障判别方法

光伏直流升压汇集系统由于内部直流变压器间特殊的串联形式,正常运行时直流变压器汇集端口电压、电流随光伏单元出力变化而波动,当在系统出力较小且直流侧发生较大过渡电阻故障时,故障特性与正常运行出力波动的暂态过程类似,系统故障特征不明显,保护难以实现故障的准确识别。针对上述问题,设计了基于控保协同的无通信直流故障检测方案。在分析直流变压器谐波产生机理的基础上,通过改变其载波频率产生谐波扰动,并根据谐波流通路径差异实现对系统故障工况的可靠检测。PSCAD仿真结果表明,所提方法仅利用换流器本地量测信息即可实现汇集系统直流故障的可靠识别且不受光伏出力影响。     

拉萨换流站换相失败原因分析

简要介绍高压直流输电系统中逆变器换相失败的简单原理及直流控制系统的应对措施,对拉萨换流站在直流系统试运行期间发生的3次换相失败故障的情况进行了综合分析。分析表明：拉萨换流站发生的3次换相失败的故障过程及现象并不完全一致,当交流系统出现电压波动或控制系统出现异常时均会造成直流系统发生换相失败故障;同时,对于接于弱交流系统的高压输电系统当发生换相失败故障时,由于大量无功的消耗将可能引起交流系统电压的大幅波动,并因此导致直流系统发生连续的换相失败,严重时将导致直流闭锁。     

光伏电站直流汇流电缆选型

光伏电站组件布置面积大,直流侧汇流级数多,直流汇流电缆数量庞大,造价占比较高,光伏电站建成后直流汇流电缆损耗所造成的电站效益损失大,故在直流侧汇流电缆截面选择时,应注重经济截面的选择.目前相关规范、规程或设计手册上的经济电流密度曲线均适用于交流电缆,不适应光伏电站直流侧汇流电缆经济截面的选择.结合光伏发电的特点,提出了基于GB 50217附录B的光伏电站直流汇流电缆经济电流密度的计算方法.在此基础上,结合现有规范,给出了直流汇流电缆的综合选型方法.     

带直流电流前馈的光伏逆变器预测控制策略

光伏并网逆变器的控制技术一直是可再生能源发电领域的研究热点.依据单相光伏并网逆变器的特点,在单级式拓扑结构中,通过对传统的电压电流双闭环控制方式的分析,提出了一种带直流电流前馈的光伏并网逆变器电流预测控制方法.该方法首先由并网逆变器的物理模型推导出电流预测控制函数,实现对并网电流的快速控制.分析结果表明,所提方法能加快...     

A module‐integrated isolated solar micro‐inverter without electrolytic capacitors

This paper presents a module‐integrated isolated solar micro‐inverter. The studied grid‐tied micro‐inverters can individually extract the maximum solar power from each photovoltaic (PV) panel and transfer to the AC utility system. A harmonic suppression technique is used to reduce the DC‐bus capacitance. Electrolytic capacitors are not needed in the studied solar micro‐inverter. High conversion efficiency, high maximum power point tracking accuracy and long lifespan can be achieved. The operation principles and design considerations of the studied PV inverter are analyzed and discussed. A laboratory prototype is implemented and tested to verify its feasibility. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.