光伏逆變器技術(shù)培訓(xùn)（49頁(yè))ppt課件

1、 光伏發(fā)電系統(tǒng)之 逆變器大功率簡(jiǎn)介 目前主要發(fā)電方式目前國(guó)內(nèi)主要發(fā)電方式2021： 火力發(fā)電：目前主要的發(fā)電方式，全國(guó)總裝機(jī)曾經(jīng)突破1000GW 水力發(fā)電：重要的發(fā)電方式，全國(guó)總裝機(jī)200多GW 風(fēng)力發(fā)電：全國(guó)總裝機(jī)約70GW核電：全國(guó)總裝機(jī)約20G光伏發(fā)電：全國(guó)總裝機(jī)約5GW 對(duì)未來(lái)世界能源利用方式的預(yù)測(cè) 地?zé)峁鉄峁夥?光熱風(fēng)力生物質(zhì)生物質(zhì)水力核電天然氣煤炭石油 光伏發(fā)電系統(tǒng) 典型運(yùn)用方式并網(wǎng)運(yùn)用 太陽(yáng)升起，到達(dá)并網(wǎng)條件，接觸器閉合聯(lián)網(wǎng)，開(kāi)場(chǎng)發(fā)電 典型運(yùn)用方式運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng) 2:10逆變器主要構(gòu)成部分 主要參數(shù)、系統(tǒng)構(gòu)成和主回路拓?fù)?直流輸入部分 逆變部分IGBT模塊和驅(qū)動(dòng)器 LC濾波器和交流輸

2、出 二次電路 控制和維護(hù) 散熱 機(jī)柜500kW 主要參數(shù)目的 最大直流功率 550kWp 輸入最大直流電壓：900 Vdc 最大直流輸入電流：1200 A 額定交流輸出功率：500 kW 輸出交流電壓：270 V 最大交流輸出電流：1176/1069A 額定頻率：50 Hz 最大效率：98.7%約在40%額定功率時(shí)；某些地域，滿載效率更有意義 防護(hù)等級(jí)： IP20 (室內(nèi)) 冷卻方式： 風(fēng)冷系統(tǒng)構(gòu)成逆變器電路系統(tǒng)圖 主拓?fù)潆娐冯娐窐?gòu)造逆變器主電路構(gòu)造圖 直流輸入部分直流塑殼斷路器: T6N630 TMA R630 FF 4P 2路輸入 ABB直流EMI濾波器 FEDC-600P Premo/S

3、shaffner 電流傳感器 LF2005-S/SP32 LEM電壓傳感器 NV100-1000 南車時(shí)代/LEM快速熔斷器 170M5448 BUSSMANN浪涌吸收器 OVR PV 40 1000 P ABB直流支撐電容 支撐薄膜電容規(guī)格 420F/1100V 42A electronicon 60 100000h, t 70 高頻吸收電容 1.52uF/1200V/IGBT AVX 2:20逆變橋部分IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor) 絕緣柵雙極性晶體管 主要品牌： infineon semikron 三菱 富士逆變橋部分IGBT: FF140

4、0R12IP4，Skiip驅(qū)動(dòng)器： 2ED300C17-S(T)輔助板： 2ED300E17-SFO，MAE30012 并聯(lián)方案裝配之后的IGBT模塊 各個(gè)廠家構(gòu)成模塊的方式各異，但本質(zhì)一樣。差別的緣由在于散熱、電磁兼容、整體規(guī)劃等思索的不同IGBT模塊并聯(lián)各種方式的IGBT逆變橋模塊 并聯(lián)濾波器和濾波仿真 LC濾波器L=0.120.17mH, 1100AC= 100200 F交流輸出交流(塑殼)斷路器 T7S1250M PR231/P-LSI 3P FF接觸器 AF0-30-11 100-250AC AF16-30-11 100-250AC快速熔斷器 170M6419 BUSSMANN浪涌吸

5、收器 OVR BT2 3N 40-320P ABB 電流傳感器 LF2005-S/SP32 LEM 電壓傳感器 NV100-400 南車時(shí)代交流EMI濾波器 HCWMGF-1300HV PREMO 輸出并網(wǎng)變壓器逆變器本身不帶變壓器，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐情況選配升壓變壓器 可以是單機(jī)400V電壓，或10kV以上電壓兩臺(tái)500kW單機(jī)，可以經(jīng)過(guò)分裂繞組變壓器構(gòu)成1MW并網(wǎng)方案：2:35二次回路和嵌入式控制板 二次回路電源系統(tǒng) 交流電源、直流電源、UPS電源模擬量 采集和輸出 電壓、電流、溫度傳感器開(kāi)關(guān)量采集和輸出熔斷器、接觸器、風(fēng)機(jī)等形狀和控制IGBT驅(qū)動(dòng) 、維護(hù)通道電池板絕緣檢測(cè) 、漏電檢測(cè)交流側(cè)、直

6、流側(cè)形狀顯示按鈕 形狀顯示、鑰匙開(kāi)關(guān)、急停 嵌入式控制板 CUP單DSP或雙DSP系統(tǒng)，運(yùn)用中TI的TMS320F2812/28335居多。外圍功能電路： 模擬和開(kāi)關(guān)信號(hào)處置；邏輯運(yùn)算；通訊；電源管理等。輔助電源交流電源直流開(kāi)關(guān)電源 UPS電源或電容儲(chǔ)能供電現(xiàn)場(chǎng)的交流電源取電方式散熱和風(fēng)機(jī) 額定功率下常溫IGBT模塊的總體熱功耗約3.6kW電抗器熱功耗 三相電抗器總功耗2.5kW， 115，滿載 其他電容，熔斷器，風(fēng)機(jī)等約1.4KW柜內(nèi)總熱功耗： 約7.5KW環(huán)境溫度升高時(shí)， 總功耗也添加 高原運(yùn)用中，要思索極端環(huán)境溫度和散熱效率等問(wèn)題 散熱片 為了降低本錢，多為壓合的散熱器工藝，利用現(xiàn)成的規(guī)

7、范齒片壓合，本錢低，但散熱效果略差。 整體用一套模具澆鑄，熱阻最小，散熱效果好，本錢也較高。 利用預(yù)埋熱管，散熱效果最好，但本錢也最高。2:40控制和維護(hù) 大功率逆變器的控制部分要完成如下幾個(gè)根本義務(wù)：跟蹤電池板MPPT: 最大功率跟蹤 充分發(fā)揚(yáng)電池板的發(fā)電潛力跟蹤電網(wǎng) 保證輸出電流和頻率堅(jiān)持和電網(wǎng)同步直流電到交流電的轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換的同時(shí)，調(diào)理輸出功率的大小或根據(jù)電網(wǎng)需求發(fā)出無(wú)功功率控制和維護(hù)視在功率、有功功率和無(wú)功功率：控制和維護(hù) 大功率逆變器的控制部分跟蹤電池板跟蹤電池板MPPT: 最大功率跟蹤 使逆變器一直任務(wù)在太陽(yáng)能電池板陣列的最大輸出功率點(diǎn)附近，以充分發(fā)揚(yáng)電池板 潛力。控制和維護(hù) 大功率

8、逆變器的控制部分要完成的義務(wù)跟蹤電池板跟蹤電池板MPPT: 最大功率跟蹤 薄膜電池板與晶硅電池板控制和維護(hù) 大功率逆變器的控制部分跟蹤電網(wǎng) 跟蹤電網(wǎng)軟件鎖相環(huán)技術(shù)PLL2:50控制和維護(hù) 大功率逆變器的控制部分要完成的義務(wù)直流到交流的轉(zhuǎn)換 直流到交流的變換原理 單相逆變?cè)?三相逆變?cè)?控制和維護(hù)單相逆變?cè)恚嚎刂坪途S護(hù)三相逆變?cè)鞸PWM采樣控制實(shí)際：沖量面積相等而外形不同的窄脈沖加在具有慣性環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果根本一樣?？刂坪途S護(hù)逆變算法 SVPWM： 將三相電量用一個(gè)空間矢量表示 用根本電壓空間矢量構(gòu)成空間矢量組控制和維護(hù)逆變算法 SVPWM： 控制和維護(hù)軟件控制思想： 3:10控制和維護(hù)

9、 大功率逆變器的控制部分要完成的義務(wù)維護(hù) 維護(hù) 直流側(cè)：直流過(guò)壓 交流側(cè)：交流過(guò)壓、欠壓、過(guò)頻、欠頻；過(guò)流，過(guò)載，短路。 反孤島維護(hù) 低電壓穿越 絕緣監(jiān)測(cè)控制和維護(hù) 大功率逆變器的控制部分要完成的義務(wù)維護(hù)低電壓穿越電能質(zhì)量逆變器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不應(yīng)呵斥電網(wǎng)電壓波形過(guò)度畸變和注入電網(wǎng)過(guò)度的諧波電流，以確保對(duì)銜接到電網(wǎng)的其他設(shè)備不呵斥不利影響各次諧波含量的允許值 電能質(zhì)量逆變器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不應(yīng)呵斥電網(wǎng)電壓波形過(guò)度畸變和注入電網(wǎng)過(guò)度的諧波電流，以確保對(duì)銜接到電網(wǎng)的其他設(shè)備不呵斥不利影響各次諧波含量的允許值 電能質(zhì)量 規(guī)范：逆變器額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，注入電流諧波總畸變率限值不大于5% iTHD5%輸出波形輸出電流11

10、25A時(shí)的仿真效果 電能質(zhì)量總電流諧波畸變 率THD=1.08% 滿功率時(shí) 電能質(zhì)量總電流諧波畸 變率THD=4.55% 四分之一功率時(shí) 機(jī)柜采用四柜體構(gòu)造直流柜逆變柜控制柜交流輸出柜 1 2 3 4 機(jī)柜采用四柜體構(gòu)造直流柜逆變柜控制柜交流輸出柜 1 2 3 4機(jī)柜 柜體普通方式為長(zhǎng)方體，擁有12條棱來(lái)支撐起柜體。將鋼材在折彎?rùn)C(jī)器上折彎九次。構(gòu)成如以下圖中的型材，被稱為九折彎型材。而用九折彎型材做12條棱的柜子，稱之為九折彎柜。如今也有廠家運(yùn)用16折彎的型材，承重性能更好一些。 同行業(yè)其他品牌機(jī)柜SMA SUNNY CENTRAL 500HE:寬高深 =2800 2160 850重: 190

11、0kg 防護(hù)等級(jí)：IP20輸出電壓：270V合肥陽(yáng)光:SG 500KTL寬高深 =2800 2160 850重: 2288kg防護(hù)等級(jí)：IP20輸出電壓：270V同行業(yè)其他品牌機(jī)柜500kW 安徽頤和特變電工中國(guó)南車深圳科士達(dá)許繼中科電十四所3:15大功率逆變器(500kW)主要硬件本錢構(gòu)成整機(jī)硬件本錢構(gòu)成 認(rèn)證小功率機(jī)型的認(rèn)證繁多，不同國(guó)家或地域都有各自的認(rèn)證要求。 國(guó)內(nèi)要求必需過(guò)“金太陽(yáng)認(rèn)證；國(guó)外的認(rèn)證如德國(guó)TV、VDE-AR-N 4105、CE，意大利Enel-GUIDA，西班牙ROYAL DECREE 1663/2000，英國(guó)G83、G59，澳洲AS4777，美洲UL-1741等。大功率機(jī)型的主要認(rèn)證 國(guó)內(nèi)必過(guò)的認(rèn)證有“金太陽(yáng)認(rèn)證和低電壓穿越實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)報(bào)告；有的廠家為了出口或用戶的需求，也做德國(guó)TUV 認(rèn)證或BDEW(德國(guó)中壓電網(wǎng)指令要求) 終了語(yǔ)大功率光伏逆變器設(shè)計(jì)需求電力電子、自動(dòng)控制實(shí)際、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多個(gè)學(xué)科的綜合技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)變流技術(shù)程度同國(guó)外相比還有較大差距，外在表如今