发布时间:2025-03-10 10:10:19 人气:
光伏发电站的逆变器怎么设置
太阳能光伏发电并网系统中的并网逆变器设置方式分为:集中式、主从式、分布式和组串式。
1、集中式
集中式并网方式适合于安装朝向相同且规格相同的太阳能电池方阵,在电气设计时,采用单台逆变器实现集中并网发电方案如图1所示。
对于大型并网光伏系统,如果太阳能电池方阵安装的朝向、倾角和阴影等情况基本相同,通常采用大型的集中式三相逆变器。
该方式的主要优点是:整体结构中使用光伏并网逆变器较少,安装施工较简单;使用的集中式逆变器功率大,效率较高,通常大型集中式逆变器的效率比分布式逆变器要高大约2%左右,对于9.3MWp光伏发达系统而言,因为使用的逆变器台数较少,初始成本比较低;并网接入点较少,输出电能质量较高。该方式的主要缺点是一旦并网逆变器故障,将造成大面积的太阳能光伏发电系统停用。
集中逆变一般用于大型光伏发电站(>10kW)的系统中,很多并行的光伏电池组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端,一般功率大的使用三相IGBT功率模块,功率较小的使用场效应晶体管,同时使用DSP来改善所产出电能的质量,使它非常接近于正弦波电流。
最大特点是系统的功率高,成本低。但受光伏电池组串匹配和部分遮影的影响,导致整个光伏系统的效率不高。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏电池单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制,以及开发新的逆变器的拓扑连接,以获得部分负载情况下的高的效率。
在SolarMax(索瑞·麦克)集中逆变器上,可以附加一个光伏电池阵列的接口箱,对每一串的光伏电池组串进行监控,如其中有一组光伏电池组串工作不正常,系统将会把这一信息传到远程控制器上,同时可以通过远程控制将这一串光伏电池停止工作,从而不会因为一串光伏电池串的故障而降低和影响整个光伏系统的工作和能量产出。
2、主从式
对于大型的光伏发电系统可采用主从结构,主从结构其实也是集中式的一种,该结构的主要特点是采用2~3个集中式逆变器,总功率被几个逆变器均分。在辐射较低的时候,只有一个逆变器工作,以提高逆变器在太阳能电池方阵输出低功率时候的工作效率;在太阳辐射升高,太阳能电池方阵输出功率增加到超过一台逆变器的容量时,另一台逆变器自动投入运行。
为了保证逆变器的运行时间均等,主从逆变器可以自动的轮换主从的配置。主从式并网发电原理如图2所示。主从结构的初始成本会比较高,但可提高光伏发电系统逆变器运行时的效率,对于大型的光伏系统,效率的提高能够产生较大的经济效益。
3、分布式
分布式并网发电方式适合于在安装不同朝向或不同规格的太阳能电池方阵,在电气设计时,可将同一朝向且规格相同的太阳能电池方阵通过单台逆变器集中并网发电,大型的分布式系统主要是针对太阳能电池方阵朝向、倾角和太阳阴影不尽相同的情况使用的。
分布式系统将相同朝向,倾角以及无阴影的光伏电池组件串成一串,由一串或者几串构成一个太阳能电池子方阵,安装一台并网逆变器与之匹配。分布式并网发电原理如图3所示。这种情况下可以省略汇线盒,降低成本;还可以对并网光伏发电系统进行分片的维修,减少维修时的发电损失。
分布式并网发电的主要缺点是:对于大中型的上百千瓦甚至兆瓦级的光伏发电系统,需要使用多台并网逆变器,初始的逆变器成本可能会比较高;因为使用的逆变器台数较多,逆变器的交流侧和公用电网的接入点也较多,需要在光伏发电系统的交流侧将逆变器的输出并行连接,对电网质量有一定影响。
4、组串式
光伏并网组串逆变器是将每个光伏电池组件与一个逆变器相连,同时每个光伏电池组件有一个单独的最大功率峰值跟踪,这样光伏电池组件与逆变器的配合更好。组串逆变器已成为现在国际市场上最流行的逆变器,组串逆变器是基于模块化概念基础上的,每个光伏组串(1kW~5kW)通过一个逆变器,在直流端具有最大功率峰值跟踪,在交流端并联并网。许多大型光伏阀电厂使用组串逆变器,优点是不受光伏电池组串间差异和遮影的影响。
在组串间引入“主-从”概念,使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下,将几组光伏电池组串联系在一起,让其中一个或几个工作,从而产出更多的电能。最新的概念为几个逆变器相互组成一个“团队”来代替“主-从”概念,使得系统的可靠性又进了一步。目前,无变压器式组串逆变器已占了主导地位。
多组串逆变是取了集中逆变和组串逆变的优点,避免了其缺点,可应用于几千瓦的光伏发电站。在多组串逆变器中,包含了不同的单独功率峰值跟踪DC/DC变换器,DC/DC变换器的输出通过一个普通的逆变器转换成交流电与电网并联。由于是在交流处并联,这就增加了交流侧的连线的复杂性,维护困难。
另需要解决的是怎样更有效的与电网并网,简单的办法是直接通过普通的交流开关进行并网,这样就可以减少成本和设备的安装,但往往各地的电网的安全标准也许不允许这样做。另一和安全有关的因素是是否需要使用隔离变压器(高频或低频),或允许使用无变压器式的逆变器。
光伏组串的不同额定值(如:不同的额定功率、每组串不同的组件数、组件的不同的生产厂家等)、不同的尺寸或不同技术的光伏组件、不同方向的组串(如:东、南和西)、不同的倾角或遮影,都可以被连在一个共同的逆变器上,同时每一组串都工作在它们各自的最大功率峰值上。同时,直流电缆的长度减少、将组串间的遮影影响和由于组串间的差异而引起的损失减到最小。
浅谈光伏逆变器最大功率点追踪MPPT与电流采集
光伏逆变器作为光伏发电系统的核心,其功能是将光伏阵列产生的直流电转换为适用于电网的交流电。而最大功率点追踪(MPPT)技术,是逆变器的关键功能,其目的在于使光伏组件始终工作在最大功率点,以提高发电效率。本文将深入探讨MPPT与电流采集在光伏逆变器中的应用与原理。
在实际应用中,光伏逆变器的结构复杂,包含输入电路、输出电路、主逆变开关电路、控制电路、辅助电路和保护电路。其中,输入电路负责进行DC-DC变换,为主逆变电路提供稳定的工作电压,是MPPT功能实现的场所。主逆变电路则通过电力电子开关的导通与关断完成逆变功能,输出电路则对主逆变电路输出的交流电波形、频率、电压、电流等进行修正、补偿、调理。控制电路提供一系列控制脉冲,配合主逆变电路完成逆变功能,而辅助电路则将输入电压转换为适合控制电路工作的直流电压,并包含检测电路。保护电路则负责实现过压、欠压、过流、短路、漏电流、孤岛等保护功能。
MPPT技术原理上,逆变器通过内部电路调节DC/DC变换过程,使其工作在最大功率点。其原理框图中,负载相当于后续电路的等效阻抗。通过调节可变负载的阻值,可以调节功率点至最大值。当负载阻抗与内阻匹配时,工作点位于最大功率点(MPP),从而使光伏组件发电效率最大化。在实际应用中,调节负载阻值往往不可行,因此引入DC-DC变流器,通过调节DC-DC的转换比来调节等效负载阻抗,实现MPPT功能。
在MPPT系统中,通过调节占空比d来实现DC-DC变换,从而调节光伏组串的等效负载阻抗,使组件始终工作在最大功率点。不同DC-DC的电压转换比不同,但最终目标都是通过调节转换比来匹配负载阻抗,实现MPPT功能。
电流检测是MPPT算法实现的基础,其精度直接影响发电效率。传感器的精度和线性度决定了逆变器的性能上限。Magtron巨磁智能技术有限公司提供的电流检测及漏电流检测模块,具有高精度和高灵敏度,适用于光伏逆变器MPPT电路设计,提供高精度的电流数据采集。
本文引用的参考文献涵盖了MPPT技术的理论研究、设计方法以及不同条件下的性能评估,为理解MPPT与电流采集提供了详实的数据支持和理论依据。通过深入探讨这些技术原理和应用,我们可以更好地理解光伏逆变器在提高发电效率、优化系统性能方面的关键作用。
光伏逆变器该如何调试?
在光伏发电系统中,光伏转换效率占据了重要地位。如果MPPT(最大功率点跟踪)控制没有得到妥善处理,可能会导致整体效率的下降。转换效率主要取决于系统的工作点。MPPT控制技术的作用在于使光伏系统的工作点始终处于最优位置,从而提升转换效率,进而降低发电成本。
MPPT控制技术能够根据太阳光强度的变化,实时调整光伏系统的输入电压和电流,使系统始终工作在最大功率点附近。这样做的目的是确保光伏电池能够输出最大可能的功率,从而提高整个系统的能量转换效率。
为了实现高效的MPPT控制,通常需要采用一些先进的算法,比如扰动观察法、增量电导法等。这些方法能够根据当前的环境条件,动态调整光伏系统的工作参数,确保其始终处于最佳状态。通过这种方式,不仅可以提高光伏发电系统的效率,还能延长光伏组件的使用寿命。
此外,MPPT控制还能在一定程度上补偿由于天气变化、污染等因素导致的性能下降。即使在阴天或部分遮挡的情况下,通过MPPT控制,光伏系统仍能保持较高的效率,保证持续稳定的电力输出。
因此,对于光伏发电系统而言,正确配置和调试MPPT控制是非常关键的。这不仅有助于提升系统的整体性能,还能有效降低发电成本,实现经济效益最大化。
太阳能光伏扬水系统如何实现全自动运行并调节输出功率?
太阳能光伏扬水系统的优势在于其高度自动化和高效能运行。
系统的核心由太阳电池阵列、扬水逆变器和水泵组成,无需人工干预,实现了全自动操作,显著降低了对人力的依赖。它省去了传统的蓄电池储能环节,转而利用太阳能直接驱动水泵,提高了系统的可靠性和效率,同时也减少了建设和维护成本。
天源新能源的光伏扬水逆变器具有智能调节功能,能根据太阳光照强度自动调整水泵转速。当阳光充足时,转速控制在额定范围内,确保输出功率接近电池阵列的最大功率。而当光照不足时,逆变器会智能判断并自动调整到最低运行频率,甚至在必要时停止运行,以保证系统的稳定运行和资源的最大利用。
水泵采用三相交流电机驱动,适用于深井抽水,水源可以被输送至蓄水箱或灌溉系统,提供灵活的供水解决方案。系统设计时,会根据实际需求和安装环境,选择不同类型的高效水泵,以满足多样化的需求。
总的来说,太阳能光伏扬水系统提供了一种经济且适应性强的解决方案,无论是在光照充足的地区还是有特殊需求的客户,都能找到最合适的方式来优化水资源的利用,同时兼顾环保和经济效益。
光伏板发电多少是逆变器的调节吗
不是的,多数情况下是光强决定的,也就是太阳能电池板产生了多少电能。通常逆变器的输入电压为12V、24V、36V、48V也有其他输入电压的型号,而输出电压一般多为220V,当然也有其他型号的可以输出不同需要的电压。逆变器的关键参数是:输出功率、转换效率、输出波形质量。只要比较一下这些参数就知道这款逆变器质量如何了。逆变器是一种常用设备,只要是属于常用型号,一般在电气维修点以及几乎所有的电子市场都会有售的,而且只要是技术还可以的电气维修店都是可以维修的,电子市场就更可以维修了。如果是非常用型号或者功率很大的情况下就只能去电子市场或者网上定制了。
逆变器是把直流电能转换为交流电能(一般情况下为220V,50Hz的正弦波)的设备。它与整流器的作用相反,整流器是将交流电能转换为直流电能。逆变器由逆变桥、控制单元和滤波电路组成。广泛应用于空调、电动工具、电脑、电视、洗衣机、冰箱,、按摩器等电器中。
逆变器在选择和使用时必须注意以下几点:
1)直流电压一定要匹配;
每台逆变器都有标称电压,如12V,24V等,
要求选择蓄电池电压必须与逆变器标称直流输入电压一致。如12V逆变器必须选择12V蓄电池。
2)逆变器输出功率必须大于用电器的最大功率;
尤其是一些启动能量需求较大的设备,如电机、空调等,需要额外留有功率裕量。
3)正负极必须接线正确
逆变器接入的直流电压标有正负极。一般情况下红色为正极(+),黑色为负极(—),蓄电池上也同样标有正负极,红色为正极(+),黑色为负极(—),连接时必须正接正(红接红),负接负(黑接黑)。连接线线径必须足够粗,并且应尽可能减少连接线的长度。
4)充电过程与逆变过程不能同时进行,以避免损坏设备,造成故障。
5)逆变器外壳应正确接地,以避免因漏电造成人身伤害。
6)为避免电击伤害,严禁非专业人员拆卸、维修、改装逆变器。
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