光伏并網(wǎng)逆變器控制ppt課件

1、Page 1Page 2光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)20世紀(jì)80年代中期光伏發(fā)電系統(tǒng)中常用的一種結(jié)構(gòu)形式。一般用在10kW以上的較大功率的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)只采用一臺(tái)并網(wǎng)逆變器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且系統(tǒng)效率較高。缺點(diǎn)：阻塞和旁路二極管是系統(tǒng)損耗增加；抗熱斑和陰影能力差，系統(tǒng)功率失配現(xiàn)象嚴(yán)重；難以實(shí)現(xiàn)良好的MPPT控制；需要較高電壓的直流母線(xiàn)將并網(wǎng)逆變器與光伏陣列連接，降低安全性；系統(tǒng)擴(kuò)展和冗余能力差。Page 3光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)將并網(wǎng)逆變器和光伏組件集成在一起作為一個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)模塊。優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)模塊獨(dú)立運(yùn)行，系統(tǒng)擴(kuò)展和冗余能力強(qiáng)；每個(gè)模塊獨(dú)立MPPT設(shè)計(jì)，最大程度提高系統(tǒng)發(fā)電效率；給系統(tǒng)的擴(kuò)

2、充帶來(lái)了很大靈活性和即插即用性；缺點(diǎn)：由于采用小容量逆變器設(shè)計(jì)，逆變效率相對(duì)較低。大量應(yīng)用在光伏屋頂計(jì)劃、建筑一體化計(jì)劃中，交流光伏模塊功率等級(jí)一般在50400W。Page 4光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)光伏組件通過(guò)串聯(lián)構(gòu)成光伏陣列給光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)提供能量。和集中式結(jié)構(gòu)相比，串聯(lián)構(gòu)成的光伏陣列直接與并網(wǎng)逆變器相連，不需要直流母線(xiàn)。具有交流模塊的集成化特征，擴(kuò)容方便。光伏利用率低于交流模塊式結(jié)構(gòu)。Page 5光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)綜合了串型結(jié)構(gòu)和集中式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)90年代后期被大量采用，該結(jié)構(gòu)提高了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的功率，降低了單位功率成本，提高了系統(tǒng)的靈活性。Page 6主要優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)DC

3、/DC變換器及連接的光伏陣列有獨(dú)立的MPPT電路，類(lèi)似于串型結(jié)構(gòu)。集中的并網(wǎng)逆變器設(shè)計(jì)使逆變效率提高、系統(tǒng)成本降低、可靠性增強(qiáng)。多支路系統(tǒng)中某個(gè)DC/DC變換器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)仍能夠維持工作；并有良好的擴(kuò)容性。適合具有不同型號(hào)、大小、方位、受光面等特點(diǎn)的支路的并聯(lián)，適合于光伏建筑一體化形式的分布式系統(tǒng)能源應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用中，并聯(lián)多支路結(jié)構(gòu)較為常用。Page 7光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)一種新型的光伏并網(wǎng)發(fā)電體系結(jié)構(gòu)，也是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的趨勢(shì)。通過(guò)控制組協(xié)同開(kāi)關(guān)，來(lái)動(dòng)態(tài)的決定在不同的外部環(huán)境下并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，達(dá)到最佳的光伏利用率。外部光強(qiáng)較低時(shí)，控制組協(xié)同開(kāi)關(guān)使所有的光伏組件只和一個(gè)并網(wǎng)逆變器

4、相連，構(gòu)成集中式結(jié)構(gòu)；光強(qiáng)增大到一定程度，控制開(kāi)關(guān)使不同規(guī)模的光伏串和相應(yīng)等級(jí)的逆變器相連，達(dá)到最佳的逆變效率，提高光能利用率。Page 8光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)將并聯(lián)多支路思想和交流模塊式結(jié)構(gòu)思想相結(jié)合，提出該結(jié)構(gòu)。Page 9Page 10Page 11Page 12Page 13Page 14Page 15Page 16Page 17Page 18Page 19單級(jí)式并網(wǎng)逆變器控制單級(jí)式并網(wǎng)逆變器的三環(huán)控制結(jié)構(gòu)單級(jí)式并網(wǎng)逆變器的三環(huán)控制結(jié)構(gòu)Page 20單級(jí)式并網(wǎng)逆變器的雙環(huán)控制結(jié)構(gòu)單級(jí)式并網(wǎng)逆變器的雙環(huán)控制結(jié)構(gòu)Page 21三相單級(jí)式并網(wǎng)逆變器的控制Page 22Page 23Page

5、 24Page 25Page 26Page 27Page 28兩級(jí)式并網(wǎng)逆變器的MPPT控制Page 29雙級(jí)式三相光伏發(fā)電系統(tǒng)Page 30Page 31三相兩級(jí)式光伏發(fā)電系統(tǒng)控制功率電壓雙閉環(huán) MPPT 控制的基本原理是：MPPT 環(huán)節(jié)根據(jù)檢測(cè)到的光伏陣列輸出電壓U pv和電流I pv，計(jì)算得到光伏陣列最大功率點(diǎn)電壓并作為光伏陣列電壓控制環(huán)的參考電壓值Uref 。電壓控制環(huán)根據(jù)光伏陣列電壓偏差經(jīng) PI 控制器調(diào)節(jié)占空比 D ，實(shí)現(xiàn)給定電壓的跟蹤。通過(guò) MPPT 環(huán)節(jié)和電壓閉環(huán)控制的共同作用，最終實(shí)現(xiàn)光伏陣列的最大功率跟蹤控制。Page 32功率解耦控制的基本原理是：鎖相環(huán)對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行鎖相，引入直流側(cè)電壓反饋，PI 調(diào)節(jié)器輸出作為有功電流環(huán)電流參考值igd，調(diào)節(jié)系統(tǒng)有功功率；無(wú)功電流環(huán)電流參考值 igq=0，使得系統(tǒng)運(yùn)行在單位功率因數(shù)狀態(tài)；將補(bǔ)償后的 PI 調(diào)節(jié)器有功無(wú)功控制量與經(jīng)比例調(diào)節(jié)的濾波電容支路電流反饋量疊加，得到的輸出信號(hào)經(jīng)dq/ABC 逆變換，并采用正弦脈寬調(diào)制方式得到后級(jí)逆變器開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)逆變器的有功無(wú)功解