太阳能发电技术-光伏并网.pdf

第二章 太阳能发电技术 1. 太阳能发电概述 2. 太阳能热发电 3. 光伏发电现状及发展趋势 4. 光伏发电原理 5. 光伏发电并网控制技术 -1- 电力工程系 5. 光伏发电并网技术 根据有无隔离变压器，光伏并网逆变器可分为隔离型和 非隔离型。 1、隔离型光伏并网逆变器 根据隔离变压器的工作频率，可分为工频隔离型和高频 隔离型。 (1) 工频隔离型光伏并网逆变器 工频变压器使输入与输出 隔离，主电路和控制电路 相对简单，而且光伏阵列 直流输入电压的匹配范围 较大。 -2- 电力工程系 5. 光伏发电并网技术 变压器的作用： • 防止人接触到光伏侧的正极 或负极时，电网电流通过桥 臂形成回路对人构成伤害的 可能性，提高了系统的安全 性。 • 保证了系统不会向电网注入 直流分量，有效地防止了配 电变压器的饱和。 • 直流分量产生的原因：给定 • 缺点：体积大，质量重（逆变 正弦波含有直流分量；控制 器重量50%）；增加了系统损 系统反馈通道的零点漂移； 耗、成本，增加了运输、安装 脉冲分配及死区形成电路引 的难度。 起的直流分量；开关管特性 不一致。 -3- 电力工程系 5. 光伏发电并网技术 （2）高频隔离型光伏并网逆变器结构 高频变压器体积小、重量 轻，克服了工频变压器的 缺点。 按拓扑结构来分，主要有 两种类型：DC/DC变换器 型和周波变换器型。 ① DC/DC变换器型 • 光伏阵列输出的电能经过DC/HFAC/DC/LFAC变换并入电网。 • DC/AC-HFT-AC/DC环节构成了DC/DC变换器。 • 输入侧DC/AC ：将光伏阵列输出的直流电能变换成高频交流电 能。 • 输出侧DC/AC ：将中间级直流电逆变为低频正弦交流电压。 -4- 电力工程系 5. 光伏发电并网技术 (2)高频隔离型光伏并网逆变器结构 ② 周波变换型 • 由高频逆变器、高频变压器和周波变换器三部分组成，构 成了DC/HFAC/LFAC两级电路拓扑结构。 • 只有两级功率变换环节，提高了系统的效率。 -5- 电力工程系 5. 光伏发电并网技术 2 非隔离型光伏并网逆变器 非隔离型光伏并网逆变器体积小、质量轻、效率高、成本较低。 非隔离型光伏并网逆变器按结构可分为单级型和多级型。 (1)单级非隔离型光伏并网逆变器 • 只有一级能量变换。 • 优点：电路简单，元 器件少，可靠性高， 效率高，功耗低。 • 光伏组件电压高，输 出滤波电感也有一定 单级非隔离型并网系统 体积。 -6- 电力工程系 5. 光伏发电并网技术 2 非隔离型光伏并网逆变器 (2)多级非隔离型光伏并网逆变器 • 由前级DC/DC变换 器和后级DC/AC变 换器。