太陽能光伏逆變器

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湖南陽光偉業(yè)節(jié)能科技有限公司

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湖南省-長沙市
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喬朝輝 (先生)

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詳細(xì)說明

當(dāng)今世界主要面臨三大問題：能源緊缺、CO2過度排放、空氣污染。針對以上問題我們提出了最佳解決方案，太陽能是一種“綠色環(huán)保”的可再生能源，太陽能的大規(guī)模應(yīng)用將是21世紀(jì)人類社會進(jìn)步的重要標(biāo)志，而光伏發(fā)電系統(tǒng)是太陽能發(fā)電走向可持續(xù)發(fā)展的必由之路。光伏發(fā)電系統(tǒng)分為并網(wǎng)光伏系統(tǒng)和獨(dú)立光伏系統(tǒng)，光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要部件之一，它主要通過太陽能模板收集太陽能，產(chǎn)生直流電，然后通過逆變器將直流電轉(zhuǎn) 換成交流電，供人們的生產(chǎn)和生活之用。

一、性能特點(diǎn)：

1、高效率和創(chuàng)新技術(shù)
采用國際先進(jìn)的IGBT功率模塊，先進(jìn)的設(shè)備冷卻系統(tǒng)，保證了逆變器即使在環(huán)境溫度達(dá)到40°C（個(gè)別產(chǎn)品甚至達(dá)到55°C）時(shí)也能夠100%全功率地輸出電能，總體效率高，這些保證了逆變器的更高性能和更長的使用壽命。

2、高質(zhì)量和高可靠性
高質(zhì)量和高可靠性的光伏并網(wǎng)逆變器是經(jīng)過國家專業(yè)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證的高質(zhì)量產(chǎn)品。優(yōu)化的軟硬件設(shè)計(jì)使逆變器即使在電網(wǎng)條件較惡劣的情況下也不停機(jī)。輸入電壓的范圍大（400-800VDC），性價(jià)比高，它不僅僅只表現(xiàn)在迅速和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)上。

3、快速和簡便的安裝方式
最優(yōu)化設(shè)計(jì)，便于運(yùn)輸和安裝。

4、界面友好和操作簡便
光伏逆變器外觀設(shè)計(jì)漂亮，多語種液晶顯示，界面友好，使用更簡便。逆變器標(biāo)準(zhǔn)配置了RS485接口，并可拓展以太網(wǎng)、GPRS通訊模塊，確保了數(shù)據(jù)傳輸具有更多的選擇。

二、其它特點(diǎn)：

1、采用美國TI公司28系列高性能DSP芯片進(jìn)行控制

2、低頻變壓器隔離

3、可靠的直流分量檢測與控制

4、先進(jìn)的孤島效應(yīng)檢測方案

5、多CPU協(xié)同控制，構(gòu)建完善的保護(hù)功能

6、先進(jìn)的模塊化設(shè)計(jì)，安全可靠

7、先進(jìn)的四橋臂三相逆變器的智能解耦控制

8、獨(dú)立的輸出電壓幅相控制

9、快速的模擬邏輯控制技術(shù)

10、高精度的電壓輸出控制

11、高的轉(zhuǎn)換效率(>97%)和小的諧波畸變率(<3%)

12、高耐壓和高可靠性功率器件（1700V）

13、完備的保護(hù)功能和故障隔離功能

14、通用的輸入輸出接口和便捷的現(xiàn)場應(yīng)用

15、多功能輸出電能計(jì)量和電力參數(shù)監(jiān)測

16、可連續(xù)可靠地滿載運(yùn)行,不需降額所有

17、適用于多種負(fù)載類型：線性和非線性負(fù)載、平衡和非平衡負(fù)載、單相和三相負(fù)載

三、結(jié)構(gòu)原理：

圖1 離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)是由光伏組件發(fā)電，經(jīng)控制器對蓄電池進(jìn)行充放電管理，并給直流負(fù)載提供電能或通過光伏逆變器給交流負(fù)載提供電能的一種新型電源。廣泛應(yīng)用于環(huán)境惡劣的高原、海島、偏遠(yuǎn)山區(qū)及野外作業(yè)，也可作為通訊基站、廣告燈箱、路燈等供電電源。

圖2 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。通過光伏組件將接收來的太陽輻射能量經(jīng) 過高頻直流轉(zhuǎn)換后變成高壓直流電，經(jīng)過逆變器逆變后向電網(wǎng)輸出與電網(wǎng)電壓同頻、同相的正弦交流電流。光伏并網(wǎng)逆變器是并網(wǎng)光伏發(fā)電站的核心設(shè)備，它的可靠性、高效性和安全性會影響到整個(gè)光伏系統(tǒng)，直接關(guān)系到電站發(fā)電量及運(yùn)行穩(wěn)定。

光伏逆變器主電路結(jié)構(gòu)：

圖3

逆變器采用三相四橋臂主電路結(jié)構(gòu)，將復(fù)雜的三相電壓的控制, 轉(zhuǎn)化為單相電壓控制，因此既可帶線性和平衡負(fù)載，也可帶非線性和非平衡負(fù)載。通過對輸出電壓的幅相獨(dú)立控制，使其具有和三相四線制公共電網(wǎng)相同的供電特性和高性能。

四、逆變器性能指標(biāo)

輸入	主回路電壓	400-800VDC
	控制回路	220V、50Hz

輸出	額定容量	5kVA-200 kVA
	額定電壓	220V單相，380V三相
	過載能力	120%額定負(fù)載1分鐘，150%，10S，180%立即保護(hù)
	效率	97%
	功率因數(shù)	＜0.99
	允許電網(wǎng)頻率波動范圍	47.5—51.5Hz
	總諧波（額定負(fù)載）	≤3%
	隔離方式	隔離變壓器
	噪音 (dB)	＜65
主要功能	孤島保護(hù)	＜2s
	短路保護(hù)	≤0.5S
	電網(wǎng)恢復(fù)自啟動	5min
	過流保護(hù)	當(dāng)輸出電流超過額定電流的150%時(shí)逆變器自動保護(hù)
	欠壓保護(hù)	YES
	直流過壓保護(hù)	YES
	過熱保護(hù)	YES
	極性接反保護(hù)	當(dāng)輸入端正負(fù)極接反時(shí)，逆變器有防護(hù)功能
環(huán)境要求	工作溫度	-20-45℃
	環(huán)境濕度	15~95%
	冷卻	風(fēng)冷
	防護(hù)等級	Ip20(室內(nèi))

五、光伏并網(wǎng)逆變器應(yīng)用方案介紹

目前，太陽能光電建筑的發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量可以從幾千瓦到幾百千瓦，甚至上兆瓦，由于國內(nèi)的光伏與建筑結(jié)合形式各種各樣，設(shè)備的選型需根據(jù)光伏陣列安裝的實(shí)際情況

（如組件規(guī)格、安裝朝向等）進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，大致可分為兩種并網(wǎng)發(fā)電方式。

（1）集中式并網(wǎng)發(fā)電

這種并網(wǎng)方式適合于在建筑物上安裝朝向相同且規(guī)格相同的光伏陣列，在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，采用單臺逆變器集中并網(wǎng)發(fā)電方案實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能，如圖3 所示。

圖4 集中式并網(wǎng)發(fā)電原理框圖

（2）分布式并網(wǎng)發(fā)電

這種并網(wǎng)方式適合于在建筑物上安裝不同朝向或不同規(guī)格的的光伏陣列，在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，可將同一朝向且規(guī)格相同的光伏陣列通過單臺逆變器集中并網(wǎng)發(fā)電，采用多臺逆變器分布式并網(wǎng)發(fā)電方案實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能，如圖4 所示。

圖5 分布式并網(wǎng)發(fā)電原理框圖

六、控制界面

圖6

圖6為太陽能三相四線制逆變器主控畫面，這是系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的顯示主畫面，呈現(xiàn)重要的系統(tǒng)狀態(tài)信息，并為操作員提供啟動、停止、復(fù)位的在線控制，同時(shí)為電壓頻率給定和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置提供進(jìn)入窗口。

圖7

圖7為一組參數(shù)顯示畫面，顯示逆變控制過程中的三相相電壓、線電壓、三相電流，功率因數(shù)，電壓畸變率等重要參數(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視，為操作人員提供了系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)。點(diǎn)擊“下一頁”進(jìn)入另一組參數(shù)畫面。點(diǎn)擊“返回”回到主畫面。