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离网光伏发电系统对逆变器的要求

2019-3-6

光伏发电系统的作用是将太阳光辐射能经过太阳能电池转换为电能,再经能量储存、控制与保护、能量变换等环节,使之可按人们的需要向负载提供直流电能或交流电能。在离网光伏发电系统中,逆变器的效率直接影响整个电站的效率,所以在光伏电站中逆变器的控制技术变得格外重要。在光伏发电系统上对于逆变器的要求有哪些呢?

1)逆变器要具有合理的电路结构,严格的元器件筛选,并要求逆变器具备各种保护功能,如输入直流极性接反保护,交流输出短路保护,过热,过载保护等。

2)具有较宽的直流输入电压适应范围,由于太阳能太阳能电池阵列的端电压随负载和日照强度而变化,蓄电池虽然对太阳能电池的电压具有钳位作用,但由于蓄电池的电压随蓄电池剩余容量和内阻的变化而波动,特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大,如12V蓄电池,其端电压可在10V~16V之间变化,这就要求逆变器必须在较宽的直流输入电压范围内保证正常工作,并保证交流输出电压稳定在负载要求的电压范围内。

3)逆变器尽量减少电能变换的中间环节,以节约成本、提高效率。

4)逆变器应具有较高的效率,由于目前太阳能电池的价格偏高,为了最大限度地利用太阳能电池,提高系统效率,必须提高逆变器的效率。

5)逆变器应具有较高的可靠性,目前离网太阳能光伏发电系统主要用于边远地区,许多离网太阳能光伏发电系统无人值守和维护。这就要求逆变器具有高的可靠性。

6)逆变器的输出电压与国内市电电压同频、同幅值,以适用于通用电器负载。

7)在中、大容量的离网太阳能光伏发电系统中,逆变器的输出应为失真度较小的正弦波。因在中、大容量系统中,若采用方波供电,输出将含有较多的谐波分量,高次谐波将产生附加损耗,许多离网太阳能光伏发电系统的负载为通信或仪表设备,这些设备对电源品质有较高的要求。对于离网太阳能光伏发电系统的逆变器而言,高质量的输出波形有两方面的指标要求:一是稳态精度高,包括THD值小,基波分量相对参考波形在相位和幅度上无静差;二是动态性能好,即在外界扰动下调节快,输出波形变化小。

8)逆变器要具有一定的过载能力,一般能过载125%~150%。当过载150%时,应能持续30s;当过载125%时,应能持续60s以上。逆变器应在任何负载条件(过载情况除外)和瞬态情况下,都应保证标准的额定正弦输出。

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