光伏逆變器的功能與分類
出處:泓達(dá)光伏 發(fā)布于:2017-07-03 14:26:05
通常來說將交流電能轉(zhuǎn)化為直流電能的過程稱為整流,把整流功能的電路稱為整流電路,把實際整流過程的裝置稱為整流設(shè)備或整流器,與之對應(yīng)的將直流轉(zhuǎn)換為交流電能的過程稱為逆變,把完成逆變功能的電路稱為逆變電路,把實際逆變過程的裝置稱為逆變設(shè)備或。將所發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)變成正弦波電流,接入負(fù)載或者并入到電網(wǎng)中,是中器件。
逆變器的種類與主要功能
光伏逆變器按用途分為并網(wǎng)逆變器,離網(wǎng)逆變器,微網(wǎng)儲能逆變器三大類,并網(wǎng)逆變器按照功率和用途可分為微型逆變器、組串式逆變器、集中式逆變器、集散式逆變器四大類,微型逆變器,又稱組件逆變器,功率等級為180W到1000W,適用于小型發(fā)電系統(tǒng);組串型逆變器,功率在1kW到10kW的單相逆變器,適用于戶用發(fā)電系統(tǒng),并網(wǎng)電壓為220V,4kW到80kW三相逆變器,適用于工商業(yè)發(fā)電系統(tǒng),并網(wǎng)電壓為三相380V,。集中式逆變器和集散式逆變器,功率從500kW到1500KW,一般用在大型地面電站。
《一》 并網(wǎng)逆變器
并網(wǎng)逆變器是連接光伏陣列和電網(wǎng)的關(guān)鍵部件,除了把組件發(fā)出來的直流電變成電網(wǎng)能接收的交流電外,還有以下特殊功能:
1)功率追蹤MPPT功能
當(dāng)日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度變化時,光伏組件輸入功率呈現(xiàn)非線性變化,如圖所示,從圖上看出:光伏組件既不是恒壓源,也不是恒流源,它的功率隨著輸出電壓改變而改變,和負(fù)載沒有關(guān)系。它的輸出電流隨著電壓升高一開始是一條水平線,到達(dá)一定功率時,隨著電壓升高而降低,當(dāng)?shù)竭_(dá)組件開路電壓時,電流下降到零。
光伏組件的輸出功率受日照強(qiáng)度、環(huán)境溫度等因素的影響。當(dāng)光照強(qiáng)度減小時,光伏組件的開路電壓降低,短路電流減小,輸出功率減小;當(dāng)光伏組件溫度下降時,組件的短路電流減小,但組件的開路電壓升高,輸出功率增加;在組件溫度和日照強(qiáng)度一定的情況下,同一塊組件只有的功率輸出點,MPPT功能就是功率跟蹤功能,通過調(diào)整直流電壓和輸出電流,使太陽能組件始終工作在工作點,輸出當(dāng)前溫度和日照條件下的功率。
常見的功率跟蹤控制方法主要有:定電壓跟蹤法(CVT),將光伏組件的端電壓固定在某一個固定值,特點是控制簡單,穩(wěn)定性好;功率計算法,電流尋優(yōu)法,擾動觀察法,增量電導(dǎo)法等經(jīng)典控制算法以及梯度法、模糊邏輯控制法等、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制法等現(xiàn)代控制算法。
2)孤島效應(yīng)的檢測及控制
在正常發(fā)電時,光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)連接在大電網(wǎng)上,向電網(wǎng)輸送有功功率,但是,當(dāng)電網(wǎng)失電時,光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)可能還在持續(xù)工作,并和本地負(fù)載處于獨立運(yùn)行狀態(tài),這種現(xiàn)象被稱為孤島效應(yīng)。逆變器出現(xiàn)孤島效應(yīng)時,會對人身安全,電網(wǎng)運(yùn)行,逆變器本身造成極大的安全隱患,因此逆變器入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,光伏并網(wǎng)逆變器必須有孤島效應(yīng)的檢測及控制功能。
孤島效應(yīng)的檢測方法有被動式檢測和主動式檢測,被動式檢測方法檢測并網(wǎng)逆變器輸出端電壓和電流的幅值,逆變器不向電網(wǎng)加干擾信號,通過檢測電流相位偏移和頻率等參數(shù)是否超過規(guī)定值,來判斷電網(wǎng)是否停電;這種方式不為造成電網(wǎng)污染,也不會有能量損耗;而主動式檢測是指并網(wǎng)逆變器主動、定時地對電網(wǎng)施加一些干擾信號,如頻率移動和相位移動,由于電網(wǎng)可以看成是一個無窮大的電壓源,有電網(wǎng)時這些干擾信號就會被電網(wǎng)吸收,電網(wǎng)如果發(fā)生停電,這些干擾信號就會形成正反饋,終會形成頻率或電壓超標(biāo),由此可以判斷是否發(fā)生了孤島效應(yīng)。
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