微电网运行与控制.ppt

永磁发电机具有最高的运行效率； 永磁发电机的励磁不可调，导致其感应电动势随转速和负载变化。采用可控PWM整流或不控整流后接DC/DC变换，可维持直流母线电压基本恒定，同时可控制发电机电磁转矩以调节风轮转速； 在电网侧采用PWM逆变器输出恒定频率和电压的三相交流电，对电网波动的适应性好； 永磁发电机和全容量全控变流器成本高； 永磁发电机存在定位转矩，给机组起动造成困难 永磁同步风力发电系统 * * 第二十八页，共七十八页，2022年，8月28日 光伏发电系统 2.2 分布式电源 * * 第二十九页，共七十八页，2022年，8月28日 太阳电池 方阵接线箱 直流配电 逆变器 交流配电 数据采集、显示和通信 第三十页，共七十八页，2022年，8月28日 太阳能电池 光生伏打效应 * * 第三十一页，共七十八页，2022年，8月28日 太阳能电池 光生伏打效应 * * 第三十二页，共七十八页，2022年，8月28日 太阳能电池模型 ? * * 第三十三页，共七十八页，2022年，8月28日 * 太阳电池的I-V特性及功率曲线 I: 电流 Isc: 短路电流 Im: 最大工作电流 V: 电压 Voc: 开路电压 Vm: 最大工作电压 标准条件： AM=1.5 Q’=1000W/m2 T=25?C 光强 ? I 温度 V (-2.5mV/ ?C) * * 第三十四页，共七十八页，2022年，8月28日 * 太阳电池受温度影响 随着太阳电池温度的增加，开路电压减少，在20-100?C范围，大约每升高1?C每片电池的电压减少2mV；而光电流随温度的增加略有上升。总的来说，温度升高太阳电池的功率下降，典型功率温度系数为－0.35%/?C。也就是说，如果太阳电池温度每升高1?C，则功率减少0.35%。 * * 第三十五页，共七十八页，2022年，8月28日 * 光强的影响 光强与太阳电池组件的光电流成正比，在光强由100W/m2 - 1000W/m2范围内，光电流始终随光强的增长而线性增长；而光强对光电压的影响很小，在温度固定的条件下，当光强在400W/m2 - 1000W/m2范围内变化，太阳电池组件的开路电压基本保持恒定。 * * 第三十六页，共七十八页，2022年，8月28日 光伏发电系统结构 分成两大类： 1 交流母线汇流组网 1.1 集中式 1.2 串式 1.3 微型逆变式 2 直流汇流组网 2.1级联 2.2并联 * * * 第三十七页，共七十八页，2022年，8月28日 集中式 * 通常：光伏阵列串联电压为600-1000V 容量：几千瓦到几百千瓦 优点：单位发电成本低，主要大容量光伏电站 缺点：局部阴影，维护困难 * * 第三十八页，共七十八页，2022年，8月28日 串式 * 容量：1.5kw-50kw 优点：分散安装； 缺点：局部阴影，维护困难 * * 第三十九页，共七十八页，2022年，8月28日 微型逆变式 * 光伏阵列与微型逆变器组合 优点：每个光伏阵列都具备MPPT； 易于扩展；易于维护（电力载波通讯）；效率高 缺点：单位发电成本高 * * 第四十页，共七十八页，2022年，8月28日 SMA公司提出sunny team * 优点：灵活组网，提高逆变器工作效率（大型光伏电站） 缺点：局部阴影问题 * * 第四十一页，共七十八页，2022年，8月28日 直流母线结构 * 优点：MPPT 缺点：成本高，组网复杂 级联效率高于并联模式 但是可靠性低于并联模式 * * 第四十二页，共七十八页，2022年，8月28日 太阳电池的热斑现象 定义： 在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时将会发热，这就是热斑效应 “热斑效应”的危害： 有光照的太阳电池组件所产生的部分能量或所有能量，都可能被遮蔽的电池所消耗 热斑效应造成光伏阵列局部温度过高，导致焊点融化，破坏封装材，甚至会使整个方阵失效。 造成热斑效应的原因： 个别坏电池的混入、电极焊片虚焊、电池由裂纹演变为破碎、个别电池特性变坏、电池局部受到阴影遮挡等。； 由于局部阴影的存在，太阳电池组件中某些电池单片的电流、电压发生了变化。其结果使太阳电池组件局部电流与电压之积增大，从而在这些电池组件上产生了局部温升。 * * 第四十三页，共七十八页，2022年，8月28日 * * 第四十