光伏逆变器技术培训.ppt

光伏发电系统之
逆变器（大功率）
简介
第一页，共50页。
目前主要发电形式
目前国内主要发电形式（2012）：
火力发电：目前主要的发电形式，全国总装机已经突破1000GW
水力发电：重要的发电形式，全国总装机20感器 NV100-400 南车时代
交流EMI滤波器 HCWMGF-1300HV PREMO
第十八页，共50页。
输出并网变压器
逆变器本身不带变压器，根据现场实际情况选配升压变压器
可以是单机400V电压，或10kV以上电压
两台500kW单机，可以通过分裂绕组变压器构成1MW并网方案：
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二次回路和嵌入式控制板
二次回路
电源系统 （交流电源、直流电源、UPS电源）
模拟量 采集和输出 （电压、电流、温度传感器）
开关量采集和输出（熔断器、接触器、风机等状态和控制）
IGBT驱动 、保护通道
电池板绝缘检测 、漏电检测（交流侧、直流侧）
状态显示按钮 （状态显示、钥匙开关、急停）

嵌入式控制板
CUP（单DSP或双DSP系统），应用中TI的TMS320F2812/28335居多。
外围功能电路： 模拟和开关信号处理；逻辑运算；通讯；电源管理等。
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辅助电源
交流电源
直流开关电源
UPS电源（或电容储能供电）
现场的交流电源取电方式
第二十一页，共50页。
散热和风机
额定功率下（常温）

电抗器热功耗 （， 115℃，满载）
其他（电容，熔断器，风机等）
柜内总热功耗： （环境温度升高时， 总功耗也增加）
高原应用中，要考虑极端环境温度和散热效率等问题
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散热片
为了降低成本，多为压合的
散热器工艺，利用现成的标准
齿片压合，成本低，但散热效
果略差。
整体用一套模具浇铸，热阻
最小，散热效果好，成本也较
高。
利用预埋热管，散热效果最好
，但成本也最高。
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第二十三页，共50页。
控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成如下几个基本任务：
跟踪电池板（MPPT: 最大功率跟踪）
充分发挥电池板的发电潜力
跟踪电网
保证输出电流和频率保持和电网同步
直流电到交流电的转换
转换的同时，调节输出功率的大小（或根据电网需要发出无功功率）
第二十四页，共50页。
控制和保护
视在功率、有功功率和无功功率：
第二十五页，共50页。
控制和保护
大功率逆变器的控制部分—跟踪电池板
跟踪电池板（MPPT: 最大功率跟踪）
使逆变器始终工作在太阳能电池板阵列的最大输出功率点（附近），以充分发挥电池板
潜力。
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控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成的任务—跟踪电池板
跟踪电池板（MPPT: 最大功率跟踪）
薄膜电池板与晶硅电池板
第二十七页，共50页。
控制和保护
大功率逆变器的控制部分—跟踪电网
跟踪电网（软件锁相环技术（PLL））
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第二十八页，共50页。
控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成的任务—直流到交流的转换
直流到交流的变换原理

单相逆变原理

三相逆变原理
第二十九页，共50页。
控制和保护
单相逆变原理：
第三十页，共50页。
控制和保护
三相逆变原理（SPWM）
采样控制理论：冲量（面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性环节上时，其效果基本相同。
第三十一页，共50页。
控制和保护
逆变算法 SVPWM：
将三相电量用一个空间矢量表示

用基本电压空间矢量构成空间矢量组
第三十二页，共50页。
控制和保护
逆变算法
SVPWM：
第三十三页，共50页。
控制和保护
软件控制思想：

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第三十四页，共50页。
控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成的任务—保护
保护
直流侧：直流过压
交流侧：交流过压、欠压、过频、欠频；过流，过载，短路。
反孤岛保护
低电压穿越
绝缘监测
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控制和保护
大功率逆变器的控制部分要完成的任务—保护
低电压穿越
第