地面光伏电站逆变器选型分析及优化配置.pdfVIP

地面光伏电站逆变器选型分析及优化配置 周健1马永龙1陈茂兰2林伟1王礼伟1陈挺1 f1福建省电力勘测设计院福建福州350003 2福建永福电力设计股份有限公司 福建福州 350100) 摘要从光伏并网逆变器的原理及现状入手．着重对光伏电站逆变器选型进行研究，结合工程实际案例，得出不同条件 下的光伏电站并网逆变器的选型原则．供设计人员进行参考。 关键词 地面光伏电站逆变器 选型 中图分类号：TM615 文献标识码：B 文章编号：1672—9064(2016)03—050—03 光伏并网逆变器的基本功能．是将来自太阳能电池方阵 在电压上同频、同相、幅值相同．且三相平衡的三相交流电 的直流电转换成交流电．并把电力输送给与交流系统连接的 能。 负载设备．同时把剩余电力倒流人电网中。光伏并网逆变器 主要优势有：①逆变器数量少，便于管理；②逆变器元器 还具有最大限度地发挥太阳能电池方阵性能的功能和在异 件数量少，可靠性高；③谐波含量少，直流分量少电能质量 常或故障时起到保护功能。合理的逆变器配置方案对于提高 高；④逆变器集成度高，功率密度大，成本低；⑤逆变器各种 太阳能光伏发电系统效率．减少运行损耗。降低光伏并网电 保护功能齐全，电站安全性高；⑥有功率因素调节功能和低 站运营费用以及缩短电站建设周期和经济成本的回收期具 电压穿越功能．电网调节性好。 有重要的意义． 主要缺点有：①直流汇流箱故障率较高；②集中式逆变 1逆变器现状 器MPPT电压范围窄；③组件方阵经过两次汇流到达逆变 目前，光伏电站的建设模式主要有地面电站、屋顶电站、 器．MPPT不能监控到每一路组件的运行情况，不可能使每 设施农业电站、多能互补电站及小型户用光伏电站等。根据 一路组件都处于最佳工作点。 光伏电站的应用形式．光伏逆变器发展较为迅速．出现了不 3．2组串式逆变方案 同的逆变器解决方案：①集中式逆变器；②组串式逆变器；③ 组串式并网逆变器是基于模块化的概念．把光伏方阵中 集散式逆变器． 每个光伏组串输入到1台小功率的逆变器中，多个光伏组串 光伏逆变器高度依赖于电力电子和微电子技术的发展， 和逆变器又模块化地组合在一起。所有逆变器在交流输出端 如果没有新型的功率器件、新型的半导体器件、高速的性能 并联．然后通过交流并联电缆送入双绕组的变压器中就地升 优越的微处理器．逆变器无法实现更高的性能。目前逆变器 压。 主要优势有：①每个光伏串对应1个逆变器，不受组串 的转换效率可达到97％～99％．MPPT效率可达到98％～ 99．9％，单机最大功率可达2．5兆瓦：电路结构主要以两电平间模块差异，和阴影遮挡的影响，减少光伏组件最佳工作点 为主，少量为三电平；冷却方式以风冷为主，少量为自冷，液 与逆变器不匹配的情况，最大程度增加发电量；②组串式逆 冷：功率器件以IGBT为主。少量的碳化硅器件。 变器MPPT电压范围宽。 2逆变器技术指标 主要缺点有：①电子元器件较多，可靠性稍差；②不带隔 作为光伏发电系统中将直流电转换为交流电的关键设 离变压器设计，电气安全性稍差，直流分量大，对电网影响 备之一．逆变器的选型对于发电系统的转换效率和可靠性具 大；③逆变器数量多，总故障率会升高，系统监控难度大；④ 有重要作用。 但多机并联时．零电压穿越功能、无功调节、有功调节等功能 逆变器的选型主要考虑以下技术指标：①转换效率；② 实现较难。 直流输人电压范围；③最大功率