《電子技術(shù)應(yīng)用》
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光伏并網(wǎng)逆變器工作原理

2021-11-19
來源:光電資訊
關(guān)鍵詞: 光伏并網(wǎng)逆變器

  光伏并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中必不可少的關(guān)鍵部件,,主要應(yīng)用在太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域的專用逆變電源,,并網(wǎng)逆變器將太陽能電池板產(chǎn)生的交流電通過電力電子轉(zhuǎn)換技術(shù)變換為能夠直接劃入電網(wǎng)的交流電。

  下面一起來了解下光伏并網(wǎng)逆變器工作原理,,和在光伏發(fā)電系統(tǒng)的作用。

  一,、光伏并網(wǎng)逆變器的工作原理

  當(dāng)公用電網(wǎng)斷電時,,電網(wǎng)側(cè)相當(dāng)于短路狀態(tài),此時并網(wǎng)運行的逆變器將由于過載而自動保護。當(dāng)微處理器檢測到過載時,,除封鎖SPWM信號外,,還將斷開與電網(wǎng)連接的斷路器,此時若太陽能電池陣列有能量輸出,,逆變器將在單獨運行狀態(tài)下運行,。單獨運行時控制相對簡單,即為交流電壓的負(fù)反饋狀態(tài),,微處理器通過檢測逆變器輸出電壓并與參考電壓(通常為220V)比較,,然后控制PWM輸出占空比,實現(xiàn)逆變和穩(wěn)壓運行,。

  當(dāng)然,,單獨運行的前提是太陽能電池陣列在當(dāng)時能夠提供足夠的功率。若負(fù)載太大或日照條件較差,,則逆變器無法輸出足夠的功率,,太陽能電池陣列的端電壓即會下降,從而使輸出交流電壓降低而進入低壓保護狀態(tài),。當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)供電時,,將自動切換至回饋狀態(tài)。

  二,、光伏并網(wǎng)逆變器的作用

  逆變器不僅具有直交流變換功能,,還具有ZUI大限度地發(fā)揮太陽電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護功能。歸納起來有自動運行和停機功能,、ZUI大功率跟蹤控制功能,、防單獨運行功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、自動電壓調(diào)整功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用),、直流檢測功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用),、直流接地檢測功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)。

  1,、自動運行和停機功能

  早晨日出后,,太陽輻射強度逐漸增強,太陽電池的輸出也隨之增大,,當(dāng)達到逆變器工作所需的輸出功率后,,逆變器即自動開始運行。進入運行后,,逆變器便時時刻刻監(jiān)視太陽電池組件的輸出,,只要太陽電池組件的輸出功率大于逆變器工作所需的輸出功率,逆變器就持續(xù)運行,;直到日落停機,即使陰雨天逆變器也能運行,。當(dāng)太陽電池組件輸出變小,,逆變器輸出接近0時,,逆變器便形成待機狀態(tài)。

  2,、ZUI大功率跟蹤控制功能

  太陽電池組件的輸出是隨太陽輻射強度和太陽電池組件自身溫度(芯片溫度)而變化的,。另外由于太陽電池組件具有電壓隨電流增大而下降的特性,因此存在能獲取ZUI大功率的ZUI佳工作點,。太陽輻射強度是變化著的,,顯然ZUI佳工作點也是在變化的。相對于這些變化,,始終讓太陽電池組件的工作點處于ZUI大功率點,,系統(tǒng)始終從太陽電池組件獲取最大功率輸出,這種控制就是最大功率跟蹤控制,。太陽能發(fā)電系統(tǒng)用的逆變器的ZUI大特點就是包括了ZUI大功率點跟蹤(MPPT)這一功能,。

  3、電網(wǎng)檢測及并網(wǎng)功能

  并網(wǎng)逆變器在并網(wǎng)發(fā)電之前,,需要從電網(wǎng)上取電,,檢測電網(wǎng)送電的電壓、頻率,、相序等等參數(shù),,然后調(diào)整自身發(fā)電的參數(shù),與電網(wǎng)電參數(shù)同步一致,,完成之后才會并網(wǎng)發(fā)電,。

  4、零(低)電壓穿越功能

  當(dāng)電力系統(tǒng)事故或擾動,,引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓出現(xiàn)電壓暫降,,在一定的電壓跌落范圍內(nèi)和時間間隔內(nèi),光伏發(fā)電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行,。

  5,、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。




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