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第五章新能源发电中的逆变电源技术2024/9/9第五章新能源发电中的逆变电源技术

第五章新能源发电中

的逆变电源技术

2第五章新能源发电中的逆变电源技术

主要内容5.1新能源发电兴起的背景5.2逆变电源技术在光伏发电系统中的应用

5.3逆变电源技术在风光互补发电系统中的应用3第五章新能源发电中的逆变电源技术

80％煤炭在山西、陕西、内蒙古和新疆60%水能在西部大部分天然气在西部缺乏石油、天然气资源探明总资源量8230亿吨标准煤，探明剩余可采总储量1390亿吨标准煤1.新能源发电兴起的背景1.1日益严重的能源危机1.1.1国内常规能源的现状4第五章新能源发电中的逆变电源技术

能源消费EnergyConsumption2003年，一次能源消费总量为16.8亿吨标准煤5第五章新能源发电中的逆变电源技术

1.1.2国内可再生能源的现状太阳能理论资源储量每年17000亿吨标准煤2/3的陆地年日照小时超过2200，每平方米年接受太阳辐射能5000兆焦6第五章新能源发电中的逆变电源技术

1.1.2可再生能源资源小水电：1.25亿千瓦，65%在西部风能Wind陆地：2.5亿千瓦海面：7.5亿千瓦7第五章新能源发电中的逆变电源技术

1.2世界能源供求关系紧张新兴工业国家的经济发展：1）中国、印度、东南亚人口大国经济发展迅猛，纷纷从能源出口国变为进口国；2）我国经济的能源弹性系数快速攀升，重工业化趋势明显；3）石油、天然气和煤炭等化石燃料消耗加速，市场价格居高不下，成为制约国家经济与安全的关键因素；4）现有的能源供给模式已不能保证经济的可持续发展。争夺能源已成为国际争端和战争的最大诱因。8第五章新能源发电中的逆变电源技术

1.3世界能源供求关系紧张环保意识的抬头：京都议定书：“主要经济体承诺未来十年间CO2及有害气体的减排量”欧洲国家：8%，已签署。日本：7%，已签署。美国：6%，拒绝签署。（排放第一大国）中国：未限制，已签署。（排放第二大国）国际压力：美国人的拒签理由是要求以中国承诺减排为前提。9第五章新能源发电中的逆变电源技术

2.逆变电源技术在光伏发电系统中的应用10第五章新能源发电中的逆变电源技术

光伏发电系统组成独立供电系统－PV组件－蓄电池－充放电控制器－DC负载（或AC负载）并网系统－PV组件－逆变器－电网－AC负载11第五章新能源发电中的逆变电源技术

光伏并网发电系统的分类目前常用的光伏并网发电系统可以按照系统功能分为两类：1、不含蓄电池环节的“不可调度式光伏并网发电系统”；2、含有蓄电池组的“可调度式光伏并网发电系统”。12第五章新能源发电中的逆变电源技术

不可调度式光伏并网发电系统不可调度式光伏并网发电系统中，并网逆变器将光伏阵列产生的直流电能转化为和电网电压同频、同相的交流电能。当主电网断电时，系统自动停止向电网供电。白天，当光伏系统产生的交流电能超过本地负载所需时，超过部分馈送给电网。其它时间，特别是夜间，当本地负载大于光伏系统产生的交流电能时，电网自动向负载提供补充电能。13第五章新能源发电中的逆变电源技术

可调度式光伏并网发电系统核心逆变器一般由并网逆变器和蓄电池充电器两部分组成。系统中核心逆变器配备有主开关和重要负载开关。对重要交流负载而言，系统兼具不间断电源的作用。可调度系统不仅能向电网馈送同频同相的正弦波电能，而且还可作为电网终端的有源功率调节器用于补偿电网终端缺乏的无功分量以稳定电网电压，同时亦可抵消有害的高次谐波分量。大功率可调度式光伏并网发电装置可以根据运行需要自由确定并网电流的大小，有益于电网调峰。提高电网的运行质量。14第五章新能源发电中的逆变电源技术

可调度式光伏并网发电系统的现状可调度式光伏并网系统的储能环节目前主要为蓄电池，将来可能逐步为制氢、燃料电池等新技术所替代。其应用规模当前还很难与不可调度式相比较，因为：1.蓄电池组的寿命较短：目前免维护蓄电池在良好环境下的工作寿命通常估计为5年，而光伏阵列稳定工作的寿命则在25～30年左右2.蓄电池组的价格在目前仍相对昂贵；3.蓄电池组较为笨重，需占用较大空间，如有漏液，则会泄漏出腐蚀性液体；此外报废的蓄电池必须进行后处理，否则将会造成“铅污染”；4.不可调度式光伏并网发电系统的集成度高，其安装和调试相对方便，可靠性也高。15第五章新能源发电中的逆变电源技术

光伏并网逆变器的分类光伏并网系统逆变器按控制方式分类，可分为电压源电压控制、电压源电流控制、电流源电压控制和电流源电流控制四种方法。以电流源为输入的逆变器，其直流侧需要串联一大电感提供较稳定的直流电流输入，但由于此一大电感往往会导致系统动态响应差，因此当前世界范围内大部分并网逆变器