大型光伏电站中逆变器和控制设备

大型光伏电站中逆变器和控制设备的技术发展方向2011.7.ShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdNo.67,Lane1768,LiYueRd,MinhangDistrict,Shanghai,China.P.C.201114Te：86-21-51871528Fax：[phone]1大型光伏电站的系统构成2逆变器常见拓扑结构和发展方向3逆变器的转换效率4逆变器的保护功能5逆变器并网电流谐波6电磁兼容技术7最大功率点跟踪(MPPT)8电网锁相技术9孤岛效应检测技术10光伏电站的群控、监控及调度技术11大规模应用的技术发展方向目录ShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdNo.67,Lane1768,LiYueRd,MinhangDistrict,Shanghai,China.P.C.201114Te：86-21-51871528Fax：[phone]最大功率点跟踪(MPPT)8电网锁相技术9孤岛效应检测技术10光伏电站的群控、监控及调度技术11大规模应用的技术发展方向目录ShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdNo.67,Lane1768,LiYueRd,MinhangDistrict,Shanghai,China.P.C.201114Te：86-21-51871528Fax：[phone]•太阳电池•交直流电缆•阵列汇流箱•太阳电池阵列支架（固定或自动跟踪）•交、直流配电系统•大型并网逆变器•电网接入系统（升压变压器、交流断路器、计量、无功补偿、继电保护等）•监测、计量、数采设备、防雷系统（气象监测、数据采集及传输等）1大型光伏电站组成ShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdNo.67,Lane1768,LiYueRd,MinhangDistrict,Shanghai,China.P.C.201114Te：86-21-51871528Fax：[phone]•光伏电站的每一组成部分都需要精心设计；•系统性能优劣的关键指标是生命周期内总的发电量；•逆变器是其中进行能量转换的关键设备，其效率指标等电气性能参数，将直接影响到系统的发电量。1大型光伏电站组成ShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdNo.67,Lane1768,LiYueRd,MinhangDistrict,Shanghai,China.P.C.201114Te：86-21-51871528Fax：[phone]最大功率点跟踪(MPPT)8电网锁相技术9孤岛效应检测技术10光伏电站的群控、监控及调度技术11大规模应用的技术发展方向目录ShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdNo.67,Lane1768,LiYueRd,MinhangDistrict,Shanghai,China.P.C.201114Te：86-21-51871528Fax：[phone]：86-21-51871528Fax：[phone]无变压器隔离的大功率三相并网逆变器（输出电压可以从270V~400V）1常见大功率并网逆变器的拓扑结构ShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdNo.67,Lane1768,LiYueRd,MinhangDistrict,Shanghai,China.P.C.201114Te：86-21-51871528Fax：[phone]：86-21-51871528Fax：[phone]：86-21-51871528Fax：[phone]：86-21-51871528Fax：[phone]：86-21-51871528Fax：[phone]•优化直流母线电压、升压变压器配置和变比，避免重复升压，提高系统效率•优先考虑当地用电负荷，避免过多电能的远距离传送•难点是光伏系统的发电量计量必须在低压侧。2逆变器拓扑发展方向ShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdNo.67,Lane1768,LiYueRd,MinhangDistrict,Shanghai,China.P.C.201114Te：86-21-51871528Fax：[phone]：86-21-51871528Fax：[phone]最大功率点跟踪(MPPT)8电网锁相技术9孤岛效应检测技术10光伏电站的群控、监控及调度技术11大规模应用的技术发展方向目录ShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdNo.67,Lane1768,LiYueRd,MinhangDistrict,Shanghai,China.P.C.201114Te：86-21-51871528Fax：[phone]转换效率的概念转换效率是光伏并网逆变器中最重要的技术指标之一：光伏并网逆变器中常用的效率概念：最大效率ηmax：逆变器所能达到的最大效率欧洲效率ηeuro：按照在不同功率点的效率根据加权公式计算加州效率ηcec：考虑直流电压对效率的影响，再次平均MPPT效率ηmppt：反应逆变器最大功率点跟踪的精度目前，先进水平：ηmax98%ηeuro97.5%(不含变压器)ηmax96.5%ηeuro96%(含变压器)ShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdNo.67,Lane1768,LiYueRd,MinhangDistrict,Shanghai,China.P.C.201114Te：86-21-51871528Fax：[phone]如何提高效率：•拓扑结构（boost，单级，三电平）•器件：功率器件，变压器，电抗•主功率器件开关频率•控制算法，调制方式，死区•其他细节：辅助开关电源，风扇，散热器等2提高效率的方法ShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdNo.67,Lane1768,LiYueRd,MinhangDistrict,Shanghai,China.P.C.201114Te：86-21-51871528Fax：[phone]最大功率点跟踪(MPPT)8电网锁相技术9孤岛效应检测技术10光伏电站的群控、监控及调度技术11大规模应用的技术发展方向目录ShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdNo.67,Lane1768,LiYueRd,MinhangDistrict,Shanghai,China.P.C.201114Te：86-21-51871528Fax：[phone]保护类型：•电网电压过欠压•电网电压过欠频•交流输出短路保护•孤岛效应保护•逆变器过热保护•直流极性反接保护•直流过压保护•逆变器过载保护•逆变器对地漏电保护•逆变器内部自检保护（防雷器损坏，接触器故障，变压器过热，A/D通道损坏，IGBT损坏等等）1.逆变器基本保护功能ShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdNo.67,Lane1768,LiYueRd,MinhangDistrict,Shanghai,China.P.C.201114Te：86-21-51871528Fax：[phone]保护类型：•低电压穿越（LVRT）•输出直流分量超标保护•输出电流谐波超标保护•三相电网不平衡保护2.逆变器增强的保护功能ShanghaiShangHongEnergyTechnologyCo.,LtdNo.67,Lane1768,LiYueRd,MinhangDistrict,Shanghai,China.P.C.201114Te：86-21-51871528Fax：[phone]在电网电压出现异常跌落时，常常需要并网逆变器此时不能立即脱网，而是需要继续工作，起到支撑电网的作用。当并网点电压在图中电压轮廓线