光伏并网逆变器原理(详细)

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1、内部资料内部资料一、常见光伏并网逆变器的拓扑结构一、常见光伏并网逆变器的拓扑结构二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点 2.1 2.1 效率效率 2.2 2.2 直流输入电压适应范围直流输入电压适应范围 2.3 2.3 可靠性（保护配置方式和种类）可靠性（保护配置方式和种类）2.4 2.4 并网电流谐波并网电流谐波 2.5 2.5 逆变控制策略逆变控制策略 2.6 2.6 最大功率点跟踪方式最大功率点跟踪方式 2.7 2.7 锁相技术特点锁相技术特点 2.8 2.8 孤岛效应检测技术孤岛效应检测技术 2.9 2.9 监控软件和附件监控软件和附件三、三、阳光电源相关产品介绍

2、阳光电源相关产品介绍四、四、相关业绩相关业绩讨论内容：讨论内容：2005 2005年年 全球全球 1818MW 1818MW 光伏组件光伏组件 其中并网逆变器市场为其中并网逆变器市场为6060亿人民币亿人民币1.71.7、产业情况、产业情况 全球生产逆变器的著名厂商大约有全球生产逆变器的著名厂商大约有2020家：家：德国德国SMASMA 荷兰荷兰MastervoltMastervolt 奥地利奥地利FroniusFronius 德国德国conergyconergy 德国德国KACOKACO 日本日本SharpSharp 加拿大加拿大XantrexXantrex 瑞士瑞士AspAsp 西班牙西班

3、牙IngeteamIngeteam 其它如京瓷、三菱、其它如京瓷、三菱、SatconSatcon、SolarmaxSolarmax、deltadelta、SunwaysSunways典型产品介绍：典型产品介绍：3KW 3KW 6KW 6KWKACOKACO（直接逆变）（直接逆变）SMASMA（工频隔离）（工频隔离）MastervoltMastervolt（高频隔离）（高频隔离）SHARPSHARP（Boost Boost 升压）升压）西门子西门子750KW750KWSatcon Satcon 公司公司500KW500KWXantrex 500KWXantrex 500KWSMA 1000KWS

4、MA 1000KW2.1 2.1 转换效率转换效率二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点最大效率最大效率 max ：96.27%欧洲效率欧洲效率 euro：95.38%最大效率最大效率 max ：94.7%欧洲效率欧洲效率 euro：94.2%二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点2.1 2.1 转换效率转换效率2.2 2.2 直流输入电压范围直流输入电压范围二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点具体设计系统串联数时综合考虑以下几个因素：具体设计系统串联数时综合考虑以下几个因素：温度的影响：需要保证在夏天和冬天的温度的影响：需要

5、保证在夏天和冬天的MPPT范围范围 效率的影响：尽量考虑逆变器的最优效率工作点效率的影响：尽量考虑逆变器的最优效率工作点 导线的损耗：电压越高，损耗越少。导线的损耗：电压越高，损耗越少。概念：概念：MPPT工作电压范围：逆变器工作电压范围：逆变器MPPT的搜索范围的搜索范围直流电压范围：直流电压范围：系统能够工作的最低电压至最高电压系统能够工作的最低电压至最高电压1.最高系统开路电压：最高系统开路电压：系统能承受的最高直流电压系统能承受的最高直流电压举例如下：举例如下：SG100K3:450V880V DC，一般推荐阵列开路电，一般推荐阵列开路电压配置为压配置为700V左右。（左右。（44V开

6、路电压为开路电压为16串）串）SG 5K:220V 780V DC ，一般推荐阵列开路，一般推荐阵列开路电压配置为电压配置为530V左右。（左右。（44V开路电压为开路电压为12串）串）2.2 2.2 直流输入电压范围直流输入电压范围二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点2.3 2.3 可靠性（保护配置方式和种类）可靠性（保护配置方式和种类）二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点SG100K3:3%SG100K3:3%在额定负载时在额定负载时SG5K:4%SG5K:4%在额定负载时在额定负载时2.4 2.4 输出正弦波失真度输出正弦波失真度 电网对于

7、并网发电系统的谐波要求很高，电网对于并网发电系统的谐波要求很高，按照目前光伏并网逆变器的相关国际标准要求：按照目前光伏并网逆变器的相关国际标准要求：一般在额定功率时，要求并网电流谐波一般在额定功率时，要求并网电流谐波5%5%。二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点A/D同步PIA/DA/DTuitsinSmu*iiPKdcv*dcveCFKdcv发生器PWMLeMPPTep电池板太阳能fcdciildciK1光伏并网逆变器控制系统结构框图光伏并网逆变器控制系统结构框图 MPPTMPPT环环最大功率跟踪最大功率跟踪直流电压外环直流电压外环直流电压稳压直流电压稳压交流电流内环

8、交流电流内环快速跟踪电流快速跟踪电流限流控制限流控制交流电压前馈交流电压前馈 实现实现无差拍电流控制无差拍电流控制 2.5 2.5 逆变控制策略逆变控制策略二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点1.1.核心控制思想是通过对直流电压的扰动，判断核心控制思想是通过对直流电压的扰动，判断直流功率的变化，从而搜索到最大功率点。直流功率的变化，从而搜索到最大功率点。2.6 2.6 最大功率点跟踪（最大功率点跟踪（MPPTMPPT）2.2.具体的方法：具体的方法：采用精度高于采用精度高于0.10.1的电能专用采样芯片的电能专用采样芯片二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相

9、关技术要点 使用电压比较器和施密特触发器进行整形，使用电压比较器和施密特触发器进行整形，得到和电网电压完全同频同相的方波。得到和电网电压完全同频同相的方波。2.7 2.7 锁相技术特点锁相技术特点 使用使用DSPDSP芯片的芯片的CAPTURECAPTURE口进行捕获。口进行捕获。软件中检测到电网频率和相位。调整并网软件中检测到电网频率和相位。调整并网电流的频率和相位，从而使得并网电流和电电流的频率和相位，从而使得并网电流和电网电压同频，相位差网电压同频，相位差180180。二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点 被动检测：被动检测：电网电压的幅值、频率和相位。电网电压的

10、幅值、频率和相位。当电网失电时，会在电网电压的幅值、频率当电网失电时，会在电网电压的幅值、频率和相位参数上，产生跳变信号，通过检测跳和相位参数上，产生跳变信号，通过检测跳变信号来判断电网是否失电。变信号来判断电网是否失电。2.8 2.8 孤岛效应检测技术孤岛效应检测技术主动式检测方法：指对电网参数产生小干扰信主动式检测方法：指对电网参数产生小干扰信号，通过检测反馈信号来判断电网是否失电，号，通过检测反馈信号来判断电网是否失电，其中一种方法就是通过在并网电流中注入很小其中一种方法就是通过在并网电流中注入很小的失真电流。通过测量逆变器输出的电流的相的失真电流。通过测量逆变器输出的电流的相位和频率，

11、采用正反馈的方案，加大注入量。位和频率，采用正反馈的方案，加大注入量。从而在电网失电时，能够很快地检测出异常值。从而在电网失电时，能够很快地检测出异常值。逆变器中同时具有两种软件解决方案逆变器中同时具有两种软件解决方案二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点2.9 2.9 监控软件和附件监控软件和附件二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点工业级监控主机工业级监控主机二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点2.9 2.9 监控软件和附件监控软件和附件 通讯协议采用通讯协议采用MODBUSMODBUS协议。协议。提供基于提供基于Wind

12、ows 2000Windows 2000和和xpxp的多机版监控软件。的多机版监控软件。可提供包括逆变器在内的整个光伏发电系可提供包括逆变器在内的整个光伏发电系统的统的“三遥三遥”方案。方案。中英文界面，操作直观友好。中英文界面，操作直观友好。自动翻屏功能，具有良好地展示效果。自动翻屏功能，具有良好地展示效果。可监控其他站控层设备，实现整个电站的可监控其他站控层设备，实现整个电站的远程监控；远程监控；二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点2.9 2.9 监控软件和附件监控软件和附件 远程通讯手段灵活，功能强大远程通讯手段灵活，功能强大 GPRSGPRS Ethernet

13、Ethernet 以太网以太网 SMS SMS 短信报警短信报警 E_mail E_mail 数据采集和报警数据采集和报警 Excel Excel 电子表格报表电子表格报表 可免费提供通讯协议，协助客户二次开发可免费提供通讯协议，协助客户二次开发二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点2.9 2.9 监控软件和附件监控软件和附件二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点2.9 2.9 监控软件和附件监控软件和附件光伏阵列防雷汇流箱光伏阵列防雷汇流箱（412路）路）二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点2.9 2.9 监控软件和附件监控

14、软件和附件光伏阵列防雷汇流箱光伏阵列防雷汇流箱 （二）（二）二、光伏并网逆变器相关技术要点二、光伏并网逆变器相关技术要点2.9 2.9 监控软件和附件监控软件和附件单相：单相：SG1K5TL,SG2K5TL,SG3K,SG5K,SG6K,三、三、相关产品介绍相关产品介绍三相：三相：SG10K3,SG30K3,SG50K3,SG100K3,SG250K3,SG500KTL,SG1000KHV所有产品具有所有产品具有CE认证。其中，认证。其中，SG100K3通过通过TUV认证，认证，SG30K3,SG50K3,SG100K3,SG250K3,SG500KTL通过通过意大利意大利DK5940认证。认

15、证。高频升压不隔离拓扑结构高频升压不隔离拓扑结构三、三、相关产品介绍相关产品介绍SG1K5TL,SG2K5TLSG1K5TL,SG2K5TL光伏并网逆变器光伏并网逆变器 SG3K SG3K光伏并网逆变器光伏并网逆变器三、三、相关产品介绍相关产品介绍 工频隔离拓扑结构工频隔离拓扑结构 SG5K,6K-C SG5K,6K-C光伏并网逆变器光伏并网逆变器三、三、相关产品介绍相关产品介绍 工频隔离拓扑结构工频隔离拓扑结构,室内型室内型SG5K,6KSG5K,6KB B光伏并网逆变器光伏并网逆变器三、三、相关产品介绍相关产品介绍 工频隔离拓扑结构工频隔离拓扑结构,室外型室外型 SG10K3 SG10K3

16、三、三、相关产品介绍相关产品介绍 工频隔离拓扑结构工频隔离拓扑结构 SG30K3/SG50K3 SG30K3/SG50K3三、三、相关产品介绍相关产品介绍 工频隔离拓扑结构工频隔离拓扑结构SG100K3光伏并网逆变器光伏并网逆变器三、三、相关产品介绍相关产品介绍工频隔离拓扑结构工频隔离拓扑结构 SG250K3三、三、相关产品介绍相关产品介绍工频隔离拓扑结构工频隔离拓扑结构SG500KTL大型光伏并网逆变器大型光伏并网逆变器三、三、相关产品介绍相关产品介绍直接逆变，无变压器隔离拓扑结构直接逆变，无变压器隔离拓扑结构工频隔离拓扑结构工频隔离拓扑结构 SG500K3三、三、相关产品介绍相关产品介绍三

17、、三、相关产品介绍相关产品介绍 SG1000KHV1MW整体解决方案整体解决方案三、三、相关产品介绍相关产品介绍 SG1000KHV 的布局的布局SG1000KHV 主电路框图三、三、相关产品介绍相关产品介绍 四、光伏并网逆变器业绩四、光伏并网逆变器业绩公司业绩公司业绩奥运鸟巢并网奥运鸟巢并网100KW100KW发电项目发电项目西班牙西班牙5MW5MW、3MW3MW并网发电项目并网发电项目5MW5MW项目项目 使用使用 5050台台 SG100K3SG100K33MW3MW项目项目 使用使用 120120台台 SG10K3-SG50K3SG10K3-SG50K3上海申能上海申能1.2MW1.2

18、MW并网发电系统并网发电系统无锡尚德无锡尚德300KW300KW并网发电系统并网发电系统上海崇明岛上海崇明岛60KW60KW并网发电系统并网发电系统 上海首台光伏并网发电系统上海首台光伏并网发电系统 （奉贤电力局（奉贤电力局 10KW10KW）上海电力学院上海电力学院5KW5KW深圳新天厂房深圳新天厂房100KW上海太阳能厂房上海太阳能厂房100KW国家发改委新楼国家发改委新楼100KW100KW安徽省委半岛新村安徽省委半岛新村3KW3KW光伏并网示范电站光伏并网示范电站零能耗住宅在上海零能耗住宅在上海阳光楼顶阳光楼顶35KW35KW并网发电系统并网发电系统阳光产业基地阳光产业基地500KW5

19、00KW并网系统并网系统上海科学会堂上海科学会堂10KW10KW光伏并网光伏并网项目描述项目描述:上海科学会堂上海科学会堂10KW10KW光伏并网，采用光伏并网逆变电源光伏并网，采用光伏并网逆变电源SG5KSG5K两台。两台。廊坊航天人才中心廊坊航天人才中心120KW120KW并网系统并网系统 项目描述项目描述:廊坊航天人才中心廊坊航天人才中心120KW120KW光伏并网项目，我司配套光伏并网逆变器光伏并网项目，我司配套光伏并网逆变器SG50K3 2SG50K3 2台、台、SG20K3 1SG20K3 1台等相关设备。台等相关设备。上海太阳能上海太阳能 3KW3KW2 2 并网发电系统并网发电

20、系统 项目描述项目描述:上海太阳能上海太阳能 3KW3KW2 2 并网发电系统并网发电系统.上海人民政府上海人民政府20KW20KW 项目描述项目描述:上海市市政府东西两个门卫室屋顶的阵列照片。（配备两台上海市市政府东西两个门卫室屋顶的阵列照片。（配备两台SG10K3).SG10K3).内蒙古乌海市光伏并网项目内蒙古乌海市光伏并网项目 项目描述项目描述:内蒙古乌海市内蒙古乌海市50KW50KW光伏并网项目，光伏并网项目，采用采用SG5K-C光伏并网逆变电光伏并网逆变电源源12套。采用天津津能非晶硅电池组件。套。采用天津津能非晶硅电池组件。东方汽轮机厂并网项目东方汽轮机厂并网项目 项目描述项目描

21、述:东方汽轮机厂东方汽轮机厂30KW30KW光伏并网项目，我司配套并网逆变器光伏并网项目，我司配套并网逆变器SG10K3SG10K3若干若干套。套。普乐新能源并网项目 项目描述项目描述:蚌埠普乐新能源太阳能并网项目，应用我司蚌埠普乐新能源太阳能并网项目，应用我司SG1K5TL，SG3K光光伏并网逆变电源。采用非晶硅组件伏并网逆变电源。采用非晶硅组件。北京五棵松体育中心光伏并网发电项目北京五棵松体育中心光伏并网发电项目项目描述：项目描述：北京五棵松体育中心光伏并网发电项目，配套北京五棵松体育中心光伏并网发电项目，配套SG50K3SG50K3光伏并光伏并网逆变电源一套。网逆变电源一套。鄂尔多斯太阳

22、能电站鄂尔多斯太阳能电站，配套光伏并网逆变电源鄂尔多斯太阳能电站，配套光伏并网逆变电源SG100K3SG100K3一套。一套。完全自主知识产权。充分地本地化服务和技术支完全自主知识产权。充分地本地化服务和技术支持。国家光伏并网逆变器标准牵头制定单位。持。国家光伏并网逆变器标准牵头制定单位。核心功率器件（功率模块，变压器）全部采用进核心功率器件（功率模块，变压器）全部采用进口器件。以保证高效率和高可靠性。口器件。以保证高效率和高可靠性。配合中国电网的特点和要求，对逆变器的技术参配合中国电网的特点和要求，对逆变器的技术参数进行特殊的设计。具有卓越的适应性和安全性。数进行特殊的设计。具有卓越的适应性和安全性。产品价格具有明显地竞争性。产品价格具有明显地竞争性。产品系列完善，满足客户不同功率需求。产品系列完善，满足客户不同功率需求。阳光楼顶阳光楼顶35KW35KW并网发电系统并网发电系统谢谢 谢谢 ！