基于碳化硅功率器件的光伏逆变电路设计

摘要： 文中基于对碳化硅（SiC）功率MOSFET器件的理论研究,设计了用于大功率光伏逆变的ZVT PWM Boost逆变器电路。针对基本的逆变器电路结构并结合ROHM公司的SiC功率器件特性,优化了电路中的其他元器件参数。针对逆变器主电路结构以及实际光伏逆变过程中的需求,确定了驱动芯片选型和电路模块的拓扑结构。最后文中使用OrCAD Capture CIS软件对逆变器的主电路和控制驱动电路模块进行模拟仿真,验证了逆变器的功能。所设计的逆变器仿真结果表明,其效率为98.15%,与Si基的IGBT电路相比在效率方面提高了3.15%。     

基于特殊场地的光伏并网发电系统设计

光伏并网逆变器是光伏并网发电系统中的重要设备,而现行的大型光伏并网发电项目主要采用集中式光伏并网逆变器;分布式发电项目则采用集中式并网逆变器或组串式逆变器。本文通过技术方案比较及经济性比较,介绍组串式光伏逆变器在特殊环境中(屋顶、山区、风电场等)与双绕组升压变压器集成的一套光伏并网发电系统。     

浅谈组串式逆变器的历史及认识的误区

<正>1组串式逆变器的定义早期,光伏电池板价格高,光伏电站的功率偏小,几块电池板组成一个组串,功率为几百W~上千W,接入小功率单相逆变器,这种逆变器被称为组串式逆变器。经过多年的发展,现在的组串式逆变器是指能够直接跟组串连接、用于室外挂式安装的单相或三相输出逆变器,功率为几kW~几十kW。它形成了一些固定特性:防护等级高,多为IP65,可直接在室外安装;直流输入为光伏专用的MC4防水端子,能直接与电池板相连,无     

基于新型Z源逆变器的光伏并网发电系统

逆变器是光伏发电系统的重要组成部分,逆变器结构的选择与设计至关重要。文章从传统逆变器局限性入手,在重点分析了Z源逆变器的拓扑结构和工作原理基础上,提出新型Z源逆变器的拓扑结构,并设计了一种基于新型Z源逆变器的光伏并网发电系统。系统采用高性能DSP作为主控制芯片,研究了一种加入直通零矢量的双闭环控制方案,采用扰动观测法与最小二乘法相结合的最大功率点跟踪(MPPT)控制方法,使整个系统更加完善、安全。     

基于DSP的小功率三相并网逆变器设计与运行

针对小功率三相并网逆变器主电路拓扑结构,介绍了逆变器主电路、IGBT驱动电路、信号检测与调理电路的设计,采用数字芯片DSP28335在传统SVPWM控制方法下,将重复控制引入电流控制环,并给出了实现控制算法的程序流程。仿真和试验结果表明,基于DSP的小功率三相并网逆变器的性能满足并网逆变的要求。     

追日电气:一站式光伏智网系统集成领航者

<正>2014年SNEC展会,追日电气推出基于反向阻断(RB)技术的新型500 k W三电平光伏逆变器,在业界引起热烈反响。今年追日电气又有何产品展出?笔者来到追日电气的展台,看到现场以"光伏智网,绿能创享"为主题,展示了业内率先开发出的集装箱式光储智能微电网装置、新能源汽车光伏电源动力系统、直流1500 V大功率光伏并网逆变器、组合式储能逆变器,以及组串式光伏并网逆变器、光伏智能充电桩系列产品,主打     

210 mm大尺寸硅片光伏组件和组串式逆变器的匹配性研究

将采用210 mm大尺寸硅片的光伏组件(下文简称为“210 mm硅片光伏组件”)串联成的两个光伏组串输入1个最大功率点追踪(MPPT)时，光伏组串的输出电流会大于MPPT的输入电流，从而产生限流损失。针对当前210 mm硅片光伏组件与现有组串式逆变器之间不匹配导致的限流损失、过载损失问题，首先利用PVsyst仿真软件对3种逆变器设置模式时逆变器的限流损失和过载损失情况进行模拟，从中选取最优的逆变器设置模式；然后模拟分析采用“多MPPT+power sharing”逆变器设置模式时，组串式逆变器在不同太阳能资源区和不同容配比下的限流损失和过载损失情况。模拟结果显示：对于1个MPPT的最大输入电流为30 A的组串式逆变器而言，其限流损失随容配比增大有先增后减的趋势，当容配比较大时则以交流输出端过载损失为主。因此，在进行光伏组件和组串式逆变器选型时，应根据二者的最新发展情况，选用合理的配置，避免限流损失和过载损失，以提升光伏电站的收益。     

低边有源钳位交错反激式微型光伏逆变器设计

以微型光伏逆变器为研究对象,设计基于低边有源钳位的交错反激式光伏逆变器。该逆变系统使用STM32F103ZET6作为主控芯片,将两路反激变换器交错并联,主功率开关管获得电压钳位,实现零电压开通(ZVS),从而进一步提升逆变器的输出效率,同时提高系统的功率等级并减小电流纹波。通过200W微型光伏逆变器系统的仿真和实验研究验证该系统的理论方法正确,样机设计结果表明:该微型光伏逆变器能够输出正弦度较好的电流,总谐波失真(THD)小于3%,效率93%,系统运行稳定可靠。     

500 kW光伏发电系统并网逆变器

介绍了500 kW光伏并网逆变器的系统结构和工作原理,采用了IGBT功率模块并联技术来提高系统容量,并对主回路参数的设计方法进行了研究。在此基础上研制了一台500 kW光伏并网逆变器的样机,进行了试验研究,试验结果证明该样机运行稳定,性能可靠,具有较强的实用性。     

基于LabVIEW的三电平逆变器IGBT模块键合线监测系统

为更便利地实现变流器的可靠性评估,在传统IGBT功率模块键合线健康监测的方法基础上,结合测控系统中常用的虚拟仪器开发平台LabVIEW,设计一种适用于三电平NPC型并网逆变器的IGBT功率模块键合线监测系统。首先介绍传统的键合线监测方法的机理,并结合时序控制将其成功应用于NPC三电平逆变器的拓扑中。处理器DSP对IGBT功率模块实现驱动控制的同时向LabVIEW平台发出触发信号,配合监测电路监测过程,将提取的相关特征量信息在LabVIEW中进行综合数据处理。最后,通过NPC三电平逆变器实验平台在线验证了所提出方案的可行性和有效性。     

基于电压空间矢量180°解耦的开绕组双逆变器光伏发电系统无功补偿控制

为满足高压大功率光伏并网发电需求,研究了一种新型的开绕组双逆变器光伏发电系统拓扑结构。该拓扑中2组光伏阵列可独立工作在各自的最大功率点,有助于提高光伏系统的发电效率。但在遮挡或组件损坏等因素影响下,2组光伏阵列输出功率不平衡,会导致输出功率较大的光伏阵列所对应的逆变器产生过调制现象,导致并网电流波形变差。该文通过结合开绕组双逆变器光伏发电系统数学模型,介绍一种适用于开绕组双逆变器系统的控制方案来完成各组光伏阵列的最大功率输出,同时提出一种简单有效的无功补偿方案来避免过调制现象的发生。仿真和实验结果验证了所提方案的正确性。     

光伏并网逆变器辅助电源设计

太阳能是清洁安全可靠的可再生能源,采用光伏并网技术的太阳能发电已成为应用面最广的光伏新能源应用技术。基于电流型PWM控制芯片UCC2801设计了一种光伏并网逆变器用辅助电源,采用4路输出的单端反激式拓扑,由光伏并网逆变器的直流母线供电,并采用电压基准源及光耦实现隔离反馈。试验结果表明,该辅助电源输入电压范围宽、输出纹波小、交叉负载调整率低,还能防止反复启停及在电源启动后自动关断。     

集中式逆变器光伏逆变器

正目前光伏逆变器有四类:集中式逆变器、组串式逆变器、集散式逆变器、微型逆变器。运用最广的是集中式逆变器和组串式逆变器,各有其优缺点和应用场景。集中式逆变器是将光伏组件产生的直流电汇总转变为交     

一种不依赖储能的光伏逆变器离网电压型控制策略

提出了一种不依赖储能的光伏逆变器离网电压型控制技术。该控制技术采用两级式光伏逆变器拓扑,前级Boost变换器采用负荷驱动型控制,实现最大功率点以下的源-荷功率平衡;后级逆变器则采用恒压恒频控制,支撑交流母线稳定。该控制策略使光伏逆变器在不依赖储能的前提下,独立支撑母线电压,并迅速调整光伏电池工作点以响应负载需求,保证了光伏逆变器和负载之间的功率平衡。仿真和实验结果表明,该控制技术极大地拓展了光伏的工作范围,提升了分布式光伏的主动支撑能力。     

光伏电站在线监测智能诊断系统设计与实现

为了提高光伏电站发电效率,减少人工维护成本,实现光伏电站无人值守或少人值守目标,提出了基于设备智能监测、应用算法模型进行设备智能诊断的系统设计。首先,分析光伏系统故障特性,搭建基于大数据分析平台和非线性诊断模型,建立一种新的故障排查机制;其次,研究阵列支路组串故障点定位方法,将光伏组串实时零电流、光伏组串持续零电流、光伏组串发电偏低等故障特征归类;最后,结合逆变器限功率状态将限电范围组串移除,得到最终准确的设备故障诊断结果。     

大型光伏电站中集中式逆变器与组串式逆变器的选择

随着光伏发电成为我国新能源发展的重点项目,光伏并网逆变器的研究已成为当今热门的研究领域。介绍了光伏逆变器的的功能和分类、集中式逆变器及组串式逆变器特点、并结合工程案例对在大型光伏电站中集中式逆变器及组串式逆变器进行简要分析。     

一种改进的抑制漏电流无隔离光伏并网逆变器

针对传统逆变器拓扑效率低、漏电流大的问题,提出改进的H5桥无隔离光伏并网逆变器拓扑,与传统H桥逆变器相比,改进H5桥增加一个开关管,使得在续流阶段光伏模块和电网之间的隔离,从而可实现共模漏电流的抑制;高频开关利用MOSFET代替IGBT,可减少开关损耗,提高系统效率;消除死区时间,提高并网电流质量。通过一个1 k W的原理样机进行实验验证。     

整合态势明显,标准制定滞后 国内逆变器行业面临重新洗牌

<正>尽管相当低调,但作为世界信息巨头——华为的闯入犹如一块巨石扔入光伏行业,搅动一池春水。与此同时,逆变器行业紧张程度空前高涨,整合压力逐渐加大。基于对分布式光伏市场前景的坚定看好,各光伏企业都在不断调整进场节奏。华为借组串式小型逆变器进场,力邀中广核为其助力。中广核太阳能公司总经理韩庆浩公开表示,未来中广核分布式工程只选择组串式逆变器。这一宣言,也加速了合肥阳光电源推出小型逆变器的速度。     

集中式与组串式逆变器方案在大型并网光伏电站中的投资成本分析

针对西北地区大型并网光伏电站的并网逆变器作了技术经济比较,从前期安装、后期运维进行论述,分析集中式逆变器和组串式逆变器的优缺点,并指出光伏发电采用平准化成本LCOE来衡量光伏电站投资的可行性。     

一种可提高单相光伏并网逆变器功率密度的新型功率解耦拓扑

滤波电感、电解电容和散热器是逆变器中体积占比最大的元件,为了提高具备功率解耦功能的单相光伏并网逆变器的功率密度,该文从滤波电感的功率处理的数学函数出发,推导可以减小电感体积、解耦电容体积、减小开关器件损耗的控制原理,演绎出一种提高了单相光伏逆变器功率密度的Boost型功率解耦单相逆变器拓扑。搭建额定功率为750 W的Matlab仿真模型和RT-LAB硬件在环仿真实验模型进行验证,与传统逆变器拓扑相比,该拓扑在实现功率解耦功能的基础上,减小了滤波电感的电感量和开关器件的开关损耗,提高了逆变器的功率密度和运行效率。