光伏逆變器一課件

*光伏逆變器

*光伏逆變器

一、光伏逆變器的結(jié)構(gòu)及分類光伏逆變器一課件*逆變逆變——直流電變成交流電。逆變器由半導體器件組成的電力變換裝置，將直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，是整流變換的逆過程。光伏逆變器把光伏電池產(chǎn)生的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能的電力轉(zhuǎn)換裝置。*逆變*2.1逆變器的基本結(jié)構(gòu)1逆變器的基本結(jié)構(gòu)由輸入電路、輸出電路、主逆變電路、控制電路、輔助電路和保護電路等構(gòu)成。逆變器基本電路構(gòu)成示意圖*2.1逆變器的基本結(jié)構(gòu)*2.2逆變器的分類1根據(jù)功率大小小型逆變器(<1kW)中型逆變器(1-10kW)大型逆變器(10-100kW)超大型逆變器(100kW以上)2根據(jù)輸出交流電的頻率工頻逆變器：頻率為50-60Hz中頻逆變器：頻率為400Hz-1kHz高頻逆變器:10幾KHz到MHz*2.2逆變器的分類1根據(jù)功率大小*3.按是否與電網(wǎng)交互(1)并網(wǎng)逆變器直接聯(lián)網(wǎng):不使用儲能元件，一側(cè)連PV，一側(cè)連接電網(wǎng)。帶蓄電池(2)獨立運行逆變器（用于帶蓄電池的獨立運行PV系統(tǒng))*3.按是否與電網(wǎng)交互(1)并網(wǎng)逆變器*獨立光伏系統(tǒng)逆變器*獨立光伏系統(tǒng)逆變器*并網(wǎng)光伏系統(tǒng)逆變器*并網(wǎng)光伏系統(tǒng)逆變器電網(wǎng)類型：低壓網(wǎng)：電壓等級在1kV以下；常見的是戶用和小區(qū)的380VAC三相電。中壓網(wǎng)：1～10kV；常見的小區(qū)，工業(yè)廠區(qū)配電為10kV。高壓網(wǎng)：高壓10kV，低于330kV；一般為省內(nèi)的干線。超高壓網(wǎng)：低于1000kV；一般為全國的干線。特高壓網(wǎng)：1000kV及以上。電網(wǎng)類型：光伏電站接入電網(wǎng)的類型：接入低壓電網(wǎng)：(1)接入電網(wǎng)：直接接入本地配電網(wǎng)，分為單相和三相接入；(2)功率要求：原則上要求光伏發(fā)電功率不超過配電變壓器容量的25%~30%。常見的配電變壓器容量為1.6~2MW左右，如果光伏電站能量不超過400kW，一般接入電壓電網(wǎng)；(3)電網(wǎng)保護要求：與本地配電網(wǎng)共用繼電保護裝置，光伏接入可能對繼電保護有一定影響；(4)系統(tǒng)接地保護：配網(wǎng)中電網(wǎng)低壓側(cè)必帶N線，且N線在配電變壓器側(cè)與PE相連。相應的，光伏逆變器也必須帶N線。光伏電站接入電網(wǎng)的類型：光伏電站接入電網(wǎng)的類型：

接入中壓電網(wǎng)：(1)接入電網(wǎng)：必須通過升壓變壓器后接入10kV或35kV中壓電網(wǎng)；(2)功率要求：一般電站功率都大于10MW以上，功率太小不劃算；(3)電網(wǎng)保護要求：接入點必須自帶繼電保護裝置；(4)系統(tǒng)接地保護：箱變低壓N線一般不引出，也不需要接PE。光伏電站接入電網(wǎng)的類型：

接入中壓電網(wǎng)：*微型逆變器：只接到一個或幾個PV組件。通常單機功率在1KW以下，單MPPT，應用中多為0.25-1KW一路MPPT。其優(yōu)點是可以對每塊或幾塊電池板進行獨立的MPPT控制，但該類逆變器每瓦成本很高。組串逆變器：單機功率在數(shù)kW～數(shù)十kW之間,單個或多個MPPT。該類逆變器每瓦成本較高，主要應用于中小型電站。適用于中小型屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，小型地面電站。系統(tǒng)包含元件：組件，直流電纜，逆變器，交流配電，電網(wǎng)。

4.按輸出功率等級*微型逆變器：只接到一個或幾個PV組件。通常單機功率在1KW集中型逆變器：

主要特點是單機功率大、最大功率跟蹤(MPPT)數(shù)量少、每瓦成本低。功率等級為500KW～兆瓦級以上。一般適用于日照均勻的大型廠房，荒漠電站，地面電站等大型發(fā)電系統(tǒng)中。系統(tǒng)包含元件：光伏組件，直流電纜，匯流箱，直流電纜，直流匯流配電，直流電纜，逆變器，隔離變壓器，交流配電，電網(wǎng)。

集中型逆變器：

主要特點是單機功率大、最大功率跟蹤(MPPT*5按輸出的交流電壓波形方波逆變器階梯波逆變器正弦波逆變器*5按輸出的交流電壓波形方波逆變器階梯波逆變器正弦波逆變按拓撲結(jié)構(gòu)

根據(jù)逆變器拓撲中能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的數(shù)目，逆變器可分為單級結(jié)構(gòu)、兩級結(jié)構(gòu)和多級結(jié)構(gòu)逆變器。*

單級結(jié)構(gòu)逆變器兩級或多級結(jié)構(gòu)逆變器按拓撲結(jié)構(gòu)根據(jù)逆變器拓撲中能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的數(shù)目，逆7.按是否帶隔離分為非隔離型、工頻隔離型、高頻隔離型。7.按是否帶隔離單級式結(jié)構(gòu)，非隔離型。多路組光伏組件串并聯(lián)達到足夠的電壓，直接一級逆變得到交流輸出到電網(wǎng)。特點：組件與電網(wǎng)直接沒有隔離。集中式逆變器多采用，多用于大型光伏電站。單級式結(jié)構(gòu)，非隔離型。多路組光伏組件串并聯(lián)達到足夠的電壓，直單級非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器的特點：1.光伏陣列通過逆變器直接耦合并網(wǎng)，組件與電網(wǎng)之間無隔離。體積小、重量輕、效率高、成本低。2.為了使直流側(cè)電壓達到能夠直接并網(wǎng)逆變的電壓，一般要求光伏陣列通過串并聯(lián)達到較高的輸出電壓。3.由于光伏陣列的輸出電壓較高，要求光伏陣列乃至整個系統(tǒng)必須具有較高的絕緣等級，防止漏電。4.大面積的光伏組件與地之間存在較大的分布電容，易產(chǎn)生光伏電池對地的共模漏電流。漏電流解決措施：采用雙極性SPWM調(diào)制；加直流旁路環(huán)節(jié)、交流旁路環(huán)節(jié)。5.無隔離變壓器，逆變器容易向電網(wǎng)注入直流分量。直流分量產(chǎn)生原因：檢測元件的零點漂移；A/D轉(zhuǎn)換器的零點漂移；驅(qū)動電路不一致；開關(guān)管特性不一致；SPWM產(chǎn)生電路或軟件引起的直流分量。單級非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器的特點：單級式結(jié)構(gòu)，工頻隔離型逆變得到的交流輸出經(jīng)工頻變壓器接到電網(wǎng)。特點：工頻變壓器一般體積龐大。單級式結(jié)構(gòu)，工頻隔離型逆變得到的交流輸出經(jīng)工頻變壓器接到電網(wǎng)工頻隔離型光伏并網(wǎng)逆變器的特點：1.結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、抗沖擊性能好、安全性能良好、無直流分量注入電網(wǎng)問題。2.工頻變壓器體積大、重量重、噪聲高、效率低。工頻隔離型光伏并網(wǎng)逆變器的特點：兩級式結(jié)構(gòu)。多數(shù)DC/DC升壓會采用帶高頻隔離的電路結(jié)構(gòu)，做成高頻隔離型。高頻隔離型特點：體積小、直流輕、帶電氣隔離。兩級式結(jié)構(gòu)。多數(shù)DC/DC升壓會采用帶高頻隔離的電路結(jié)構(gòu)，做二、光伏并網(wǎng)逆變器的主要電氣參數(shù)指標要求光伏逆變器一課件三、光伏并網(wǎng)逆變器的主要電氣參數(shù)指標要求

（參照光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)范NBT_32004-2013

）3.1輸入要求輸入?yún)?shù)一般包括輸入電壓范圍、最大輸入電流、最大輸入功率。逆變器最大輸入電流或功率要求不超過額定輸入的110%。3.2輸出要求輸出參數(shù)一般包括額定輸出電壓、輸出電流、輸出功率。逆變器輸出電流或輸出功率的偏差應在標稱的額定輸出的+10％以內(nèi)。3.3光伏逆變器的效率對于光伏逆變器，決定其能量轉(zhuǎn)換的效率包括動態(tài)最大功率點跟蹤效率和轉(zhuǎn)換效率。三、光伏并網(wǎng)逆變器的主要電氣參數(shù)指標要求

（參照光伏發(fā)電并網(wǎng)最高效率：指逆變器在全電壓、全負載范圍內(nèi)測試到的效率最高的點。NBT_32004-2013規(guī)范中要求不帶隔離變壓器型逆變器的轉(zhuǎn)換效率最大值應不低于96％，帶隔離變壓器型逆變器的轉(zhuǎn)換效率最大值應不低于94%。歐洲效率（EU效率）：歐洲制定的效率加權(quán)計算方法。額定功率的5%、10%、20%、30%、50%、100%的加權(quán)平均。加州效率（CEC效率）：美國加州地區(qū)制定的效率加權(quán)計算方法。額定功率的10%、20%、30%、50%、75%、100%的加權(quán)平均。以上這些都是逆變器本身的轉(zhuǎn)換效率，稱為靜態(tài)效率。最高效率：指逆變器在全電壓、全負載范圍內(nèi)測試到的效率最高的點逆變器效率曲線*逆變器效率曲線*3.3光伏逆變器的效率MPPT效率：衡量光伏并網(wǎng)逆變器控制著光伏電池是否運行在最大功率點，這個將直接影響光伏發(fā)電系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)換效率。3.3光伏逆變器的效率MPPT效率：3.3光伏逆變器的效率綜合效率綜合效率=靜態(tài)效率×MPPT效率很多權(quán)威的實驗室采用基于光伏陣列模擬器的MPPT測試，實際上測試的是包括了靜態(tài)效率和MPPT效率在內(nèi)的綜合效率。例如德國PHOTON實驗室的PHOTON效率。3.3光伏逆變器的效率綜合效率3.3光伏逆變器的效率PHOTON效率輸入電壓：在整個MPPT范圍內(nèi)平均選20個點。輸出電壓：接電網(wǎng)，線電壓400V/50Hz輸出功率：5%~120%功率范圍內(nèi)選取24個點3.3光伏逆變器的效率PHOTON效率*3.4功率因數(shù) Pout—輸出有功功率

Qout－輸出無功功率 根據(jù)標準，并網(wǎng)逆變器半載以上時功率因數(shù)不能小于0.98（超前或滯后），20%~50%負載以上時功率因數(shù)不能小于0.95.標準中并且要求并網(wǎng)逆變器有一定的無功功率調(diào)節(jié)能力。

光伏發(fā)電站安裝的并網(wǎng)逆變器應滿足額定有功出力下功率因數(shù)在超前0.95一滯后0.95的范圍內(nèi)動態(tài)可調(diào)，

*3.4功率因數(shù)3.5.諧波和波形失真諧波系數(shù)HF（HarmonicFactor）諧波系數(shù)HF定義為諧波分量有效值同基波分量有致值之比，即

式中n=1、2、3…，表示諧波次數(shù)，n=1時為基波。總諧波系數(shù)THD（TotalHarmonicDistrotion）

總諧波系數(shù)表征了一個實際波形同其基波的接近程度。THD定義為3.5.諧波和波形失真諧波系數(shù)HF（Harmoni逆變器在運行時不應造成電網(wǎng)電壓波形過度畸變和注入電網(wǎng)過度的諧波電流，以確保對連接到電網(wǎng)的其他設備不造成不利影響。根據(jù)NB/T32004-2013

標準：規(guī)定額定輸出時總諧波系數(shù)THD不應超過5。另外對各次諧波含量的允許值也有規(guī)定：

逆變器在運行時不應造成電網(wǎng)電壓波形過度畸變和注入電網(wǎng)過度的諧各次諧波含量的允許值

光伏逆變器一課件3.6直流分量逆變器額定功率并網(wǎng)運行時，向電網(wǎng)饋送的直流電流分量應不超過其輸出電流額定值的0.5％或5mA，取二者中較大值。3.6直流分量三、逆變器的主要保護功能要求光伏逆變器一課件三、逆變器的主要保護功能要求1.直流輸入側(cè)過電壓保護2.交流輸出側(cè)過電壓／欠電壓保護3.交流輸出過頻／欠頻保護4.直流極性誤接保護5.交流缺相保護三、逆變器的主要保護功能要求1.直流輸入側(cè)過電壓保護6.直流輸入過載保護7.輸出端短路保護8.反放電保護當逆變器直流側(cè)電壓低于允許工作范圍或逆變器處于關(guān)機狀態(tài)時，逆變器直流側(cè)應無反向電流流過。6.直流輸入過載保護*9.防孤島效應保護當電網(wǎng)供電因故障事故或停電維修時，用戶端的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)未能及時檢測出停電狀態(tài)，形成由光伏發(fā)電系統(tǒng)和周圍的負載組成的自給供電孤島。這種現(xiàn)象稱為孤島效應。孤島效應的危害：對于在這些線路上的電網(wǎng)工作人員可能造成安全問題，而且有可能給配電系統(tǒng)及一些負載設備造成損害。逆變器具有檢測突然與電網(wǎng)失去連接的能力，并以自動關(guān)斷逆變器作為響應，即防孤島效應。*9.防孤島效應保護*NBT_32004-2013規(guī)定：逆變器并入10kV及以下電壓等級配電網(wǎng)時，應具有防孤島效應保護功能。若逆變器并入的電網(wǎng)供電中斷，逆變器應在2s內(nèi)停止向電網(wǎng)供電，同時發(fā)出警示信號。對于并入35kV及以上電壓等級輸電網(wǎng)的逆變器，可由繼電保護裝置完成保護。*NBT_32004-2013規(guī)定：逆變器并入10kV及以下10.低電壓穿越(LowVoltageRideThrough,LVRT）是指當電力系統(tǒng)事故或擾動引起光伏電站并網(wǎng)點的電壓跌落時，在一定電壓跌落范圍和時間間隔內(nèi)，光伏電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行，避免電網(wǎng)故障的擴大化，同時光伏并網(wǎng)逆變器需要能夠發(fā)出一定的有功和無功功率，以支撐電網(wǎng)恢復。零電壓穿越(ZVRT)比低電壓穿越（LVRT）要求更高，測試更加嚴格。*10.低電壓穿越(LowVoltageRideThr光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)范國家標準NBT_32004-2013規(guī)定：下圖為光伏發(fā)電站應滿足的低電壓穿越要求：a)逆變器交流側(cè)電壓跌至0時，逆變器能夠保證不間斷并網(wǎng)運行0.15s后恢復至標稱電壓的20%;整個跌落時間持續(xù)0.625s后逆變器交流側(cè)電壓開始恢復，并且電壓在發(fā)生跌落后2s內(nèi)能夠恢復到標稱電壓的90％時，逆變器能夠保證不間斷并網(wǎng)運行;b)光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓跌至曲線1以下時，光伏發(fā)電站可以從電網(wǎng)切出。光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)范國家標準NBT_32004-201六知名逆變器廠家國內(nèi)逆變器廠家2015中國光伏電站逆變器企業(yè)20強出貨量(2014年)1華為技術(shù)有限公司4000MW營業(yè)額23億陽光電源股份有限公司4234.7MW營業(yè)額14.3億2特變電工西安電氣科技有限公司1800MW12深圳晶福源科技有限公司527MW3無錫上能新能源有限公司1700MW13深圳市中興昆騰有限公司400MW4深圳科士達科技股份有限公司892.31MW14北京能高自動化技術(shù)股份有限公司368MW5廈門科華恒盛股份有限公司832MW15江蘇固德威電源科技有限公司360MW6廣東易事特電源股份有限公司830MW16廣州三晶電氣有限公司350MW7上海正泰電源系統(tǒng)有限公司817MW17寧波錦浪新能源科技有限公司300MW8湖北追日電氣股份有限公司684MW18北電能源(青島)有限公司80MW微逆9江蘇兆伏愛索新能源有限公司679MW19浙江昱能光伏科技集成有限公司53.7MW微逆10山億新能源股份有限公司620MW20蘇州歐姆尼克新能源科技有限公司50MW微逆11深圳古瑞瓦特新能源股份有限公司550MW六知名逆變器廠家國內(nèi)逆變器廠家1華為技術(shù)有限公司4000M*(2)國際逆變器*(2)國際逆變器**認證小功率機型的認證繁多，不同國家或地區(qū)都有各自的認證要求。

國內(nèi)要求必須過“金太陽”認證；國外的認證如德國TüV、VDE-AR-N4105、CE，意大利Enel-GUIDA，西班牙ROYALDECREE1663/2000，英國G83、G59，澳洲AS4777，美洲UL-1741等。大功率機型的主要認證

國內(nèi)必過的認證有“金太陽”認證和低電壓穿越試驗通過報告；有的廠家為了出口或用戶的需要，也做德國TUV認證或BDEW(德國中壓電網(wǎng)指令要求)

認證小功率機型的認證繁多，不同國家或地區(qū)都有各自的認證要求。四、逆變器的控制光伏逆變器一課件光伏逆變器跟蹤最大功率點的過程，就是不斷調(diào)整逆變器有功輸出，使光伏電池實際工作點能跟蹤其最大功率點。四光伏逆變器的控制四光伏逆變器的控制4.1常用的MPPT方法

a）太陽能電池I-V特性（標幺值）b）太陽能電池P-V特性（標幺值）太陽能電池在相同溫度和不同光照度下I-V和P-V變化曲線4.1常用的MPPT方法a）太陽能電池I常用的MPPT方法(1)恒定電壓法（CVT）恒定電壓法是根據(jù)光伏電池的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，例如有的光伏電池工作在最大功率點時，輸出電壓約為開路電壓的0.78倍時。所以控制輸出電壓穩(wěn)定在這個理論點Vp。采用CVT控制的優(yōu)點是控制簡單且易實現(xiàn)；系統(tǒng)工作電壓具有良好的穩(wěn)定性。由于

光伏陣列的最大功率點電壓與開路電壓的比值并不總等于同一常數(shù)。因此,可以說該算法追蹤的穩(wěn)態(tài)誤差較大,能量轉(zhuǎn)換效率低。常用的MPPT方法(1)恒定電壓法（CVT）常用的MPPT方法(2)導納增量法（INC）通過光伏陣列P-V曲線可知最大值P處的斜率為零，得到

上式為達到最大功率點的條件，即輸出電導的變化量等于輸出電導的負值時，光伏陣列工作在最大功率點。所以通過判斷dI/dV與-I/V的關(guān)系可判斷當前狀態(tài)是否達到最大功率點，判斷如下①當dI/dV=-I/V時，在最大功率點處，參考電壓保持不變；②當dI/dV>-I/V時，在最大功率點的左邊，需要增大參考電壓；③當dI/dV<-I/V時，在最大功率點的右邊，需減小參考電壓。導納增量法控制效果好、穩(wěn)定度高、精度高。常用的MPPT方法(2)導納增量法（INC）常用的MPPT方法(3)擾動觀測法（P&O）擾動觀測法又可稱為爬山法。算法原理是在光伏陣列正常工作時,以微小的電壓波動不斷擾動陣列的輸出電壓,在電壓變化的同時,檢測功率變化的方向,從而確定尋優(yōu)方向,決定下一步電壓參考值的大小。具體做法是先讓光伏電池按照某一電壓值輸出，測得它的輸出功率，然后再在這個電壓的基礎(chǔ)上給一個電壓擾動，擾動可正可負，再測量輸出功率，比較測得的兩個功率值，如果功率值增加了，則繼續(xù)給相同方向的擾動，如果功率值減少了，則施加反方向的擾動。常用的MPPT方法(3)擾動觀測法（P&O）擾動觀測法具有控制思路簡單、實現(xiàn)較為方便的優(yōu)點。但該方法由于不斷干擾光伏陣列工作電壓,故理論上雖然在某日照強度和環(huán)境溫度下光伏陣列存在唯一的最大功率點,卻無法最終穩(wěn)定運行在該最優(yōu)點。因此,可以說擾動法的本質(zhì)缺點即為陣列輸出功率會在最大功率點附近的小范圍內(nèi)反復振蕩,而振蕩的幅值則由算法的步長決定。存在著因功率跟蹤過程中非單調(diào)性造成的誤差；而在日照強度等環(huán)境條件劇烈變化時可能導致跟蹤失敗。擾動觀測法具有控制思路簡單、實現(xiàn)較為方便的優(yōu)點。但該方法由于*光伏逆變器

*光伏逆變器

一、光伏逆變器的結(jié)構(gòu)及分類光伏逆變器一課件*逆變逆變——直流電變成交流電。逆變器由半導體器件組成的電力變換裝置，將直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，是整流變換的逆過程。光伏逆變器把光伏電池產(chǎn)生的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能的電力轉(zhuǎn)換裝置。*逆變*2.1逆變器的基本結(jié)構(gòu)1逆變器的基本結(jié)構(gòu)由輸入電路、輸出電路、主逆變電路、控制電路、輔助電路和保護電路等構(gòu)成。逆變器基本電路構(gòu)成示意圖*2.1逆變器的基本結(jié)構(gòu)*2.2逆變器的分類1根據(jù)功率大小小型逆變器(<1kW)中型逆變器(1-10kW)大型逆變器(10-100kW)超大型逆變器(100kW以上)2根據(jù)輸出交流電的頻率工頻逆變器：頻率為50-60Hz中頻逆變器：頻率為400Hz-1kHz高頻逆變器:10幾KHz到MHz*2.2逆變器的分類1根據(jù)功率大小*3.按是否與電網(wǎng)交互(1)并網(wǎng)逆變器直接聯(lián)網(wǎng):不使用儲能元件，一側(cè)連PV，一側(cè)連接電網(wǎng)。帶蓄電池(2)獨立運行逆變器（用于帶蓄電池的獨立運行PV系統(tǒng))*3.按是否與電網(wǎng)交互(1)并網(wǎng)逆變器*獨立光伏系統(tǒng)逆變器*獨立光伏系統(tǒng)逆變器*并網(wǎng)光伏系統(tǒng)逆變器*并網(wǎng)光伏系統(tǒng)逆變器電網(wǎng)類型：低壓網(wǎng)：電壓等級在1kV以下；常見的是戶用和小區(qū)的380VAC三相電。中壓網(wǎng)：1～10kV；常見的小區(qū)，工業(yè)廠區(qū)配電為10kV。高壓網(wǎng)：高壓10kV，低于330kV；一般為省內(nèi)的干線。超高壓網(wǎng)：低于1000kV；一般為全國的干線。特高壓網(wǎng)：1000kV及以上。電網(wǎng)類型：光伏電站接入電網(wǎng)的類型：接入低壓電網(wǎng)：(1)接入電網(wǎng)：直接接入本地配電網(wǎng)，分為單相和三相接入；(2)功率要求：原則上要求光伏發(fā)電功率不超過配電變壓器容量的25%~30%。常見的配電變壓器容量為1.6~2MW左右，如果光伏電站能量不超過400kW，一般接入電壓電網(wǎng)；(3)電網(wǎng)保護要求：與本地配電網(wǎng)共用繼電保護裝置，光伏接入可能對繼電保護有一定影響；(4)系統(tǒng)接地保護：配網(wǎng)中電網(wǎng)低壓側(cè)必帶N線，且N線在配電變壓器側(cè)與PE相連。相應的，光伏逆變器也必須帶N線。光伏電站接入電網(wǎng)的類型：光伏電站接入電網(wǎng)的類型：

接入中壓電網(wǎng)：(1)接入電網(wǎng)：必須通過升壓變壓器后接入10kV或35kV中壓電網(wǎng)；(2)功率要求：一般電站功率都大于10MW以上，功率太小不劃算；(3)電網(wǎng)保護要求：接入點必須自帶繼電保護裝置；(4)系統(tǒng)接地保護：箱變低壓N線一般不引出，也不需要接PE。光伏電站接入電網(wǎng)的類型：

接入中壓電網(wǎng)：*微型逆變器：只接到一個或幾個PV組件。通常單機功率在1KW以下，單MPPT，應用中多為0.25-1KW一路MPPT。其優(yōu)點是可以對每塊或幾塊電池板進行獨立的MPPT控制，但該類逆變器每瓦成本很高。組串逆變器：單機功率在數(shù)kW～數(shù)十kW之間,單個或多個MPPT。該類逆變器每瓦成本較高，主要應用于中小型電站。適用于中小型屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，小型地面電站。系統(tǒng)包含元件：組件，直流電纜，逆變器，交流配電，電網(wǎng)。

4.按輸出功率等級*微型逆變器：只接到一個或幾個PV組件。通常單機功率在1KW集中型逆變器：

主要特點是單機功率大、最大功率跟蹤(MPPT)數(shù)量少、每瓦成本低。功率等級為500KW～兆瓦級以上。一般適用于日照均勻的大型廠房，荒漠電站，地面電站等大型發(fā)電系統(tǒng)中。系統(tǒng)包含元件：光伏組件，直流電纜，匯流箱，直流電纜，直流匯流配電，直流電纜，逆變器，隔離變壓器，交流配電，電網(wǎng)。

集中型逆變器：

主要特點是單機功率大、最大功率跟蹤(MPPT*5按輸出的交流電壓波形方波逆變器階梯波逆變器正弦波逆變器*5按輸出的交流電壓波形方波逆變器階梯波逆變器正弦波逆變按拓撲結(jié)構(gòu)

根據(jù)逆變器拓撲中能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的數(shù)目，逆變器可分為單級結(jié)構(gòu)、兩級結(jié)構(gòu)和多級結(jié)構(gòu)逆變器。*

單級結(jié)構(gòu)逆變器兩級或多級結(jié)構(gòu)逆變器按拓撲結(jié)構(gòu)根據(jù)逆變器拓撲中能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的數(shù)目，逆7.按是否帶隔離分為非隔離型、工頻隔離型、高頻隔離型。7.按是否帶隔離單級式結(jié)構(gòu)，非隔離型。多路組光伏組件串并聯(lián)達到足夠的電壓，直接一級逆變得到交流輸出到電網(wǎng)。特點：組件與電網(wǎng)直接沒有隔離。集中式逆變器多采用，多用于大型光伏電站。單級式結(jié)構(gòu)，非隔離型。多路組光伏組件串并聯(lián)達到足夠的電壓，直單級非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器的特點：1.光伏陣列通過逆變器直接耦合并網(wǎng)，組件與電網(wǎng)之間無隔離。體積小、重量輕、效率高、成本低。2.為了使直流側(cè)電壓達到能夠直接并網(wǎng)逆變的電壓，一般要求光伏陣列通過串并聯(lián)達到較高的輸出電壓。3.由于光伏陣列的輸出電壓較高，要求光伏陣列乃至整個系統(tǒng)必須具有較高的絕緣等級，防止漏電。4.大面積的光伏組件與地之間存在較大的分布電容，易產(chǎn)生光伏電池對地的共模漏電流。漏電流解決措施：采用雙極性SPWM調(diào)制；加直流旁路環(huán)節(jié)、交流旁路環(huán)節(jié)。5.無隔離變壓器，逆變器容易向電網(wǎng)注入直流分量。直流分量產(chǎn)生原因：檢測元件的零點漂移；A/D轉(zhuǎn)換器的零點漂移；驅(qū)動電路不一致；開關(guān)管特性不一致；SPWM產(chǎn)生電路或軟件引起的直流分量。單級非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器的特點：單級式結(jié)構(gòu)，工頻隔離型逆變得到的交流輸出經(jīng)工頻變壓器接到電網(wǎng)。特點：工頻變壓器一般體積龐大。單級式結(jié)構(gòu)，工頻隔離型逆變得到的交流輸出經(jīng)工頻變壓器接到電網(wǎng)工頻隔離型光伏并網(wǎng)逆變器的特點：1.結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、抗沖擊性能好、安全性能良好、無直流分量注入電網(wǎng)問題。2.工頻變壓器體積大、重量重、噪聲高、效率低。工頻隔離型光伏并網(wǎng)逆變器的特點：兩級式結(jié)構(gòu)。多數(shù)DC/DC升壓會采用帶高頻隔離的電路結(jié)構(gòu)，做成高頻隔離型。高頻隔離型特點：體積小、直流輕、帶電氣隔離。兩級式結(jié)構(gòu)。多數(shù)DC/DC升壓會采用帶高頻隔離的電路結(jié)構(gòu)，做二、光伏并網(wǎng)逆變器的主要電氣參數(shù)指標要求光伏逆變器一課件三、光伏并網(wǎng)逆變器的主要電氣參數(shù)指標要求

（參照光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)范NBT_32004-2013

）3.1輸入要求輸入?yún)?shù)一般包括輸入電壓范圍、最大輸入電流、最大輸入功率。逆變器最大輸入電流或功率要求不超過額定輸入的110%。3.2輸出要求輸出參數(shù)一般包括額定輸出電壓、輸出電流、輸出功率。逆變器輸出電流或輸出功率的偏差應在標稱的額定輸出的+10％以內(nèi)。3.3光伏逆變器的效率對于光伏逆變器，決定其能量轉(zhuǎn)換的效率包括動態(tài)最大功率點跟蹤效率和轉(zhuǎn)換效率。三、光伏并網(wǎng)逆變器的主要電氣參數(shù)指標要求

（參照光伏發(fā)電并網(wǎng)最高效率：指逆變器在全電壓、全負載范圍內(nèi)測試到的效率最高的點。NBT_32004-2013規(guī)范中要求不帶隔離變壓器型逆變器的轉(zhuǎn)換效率最大值應不低于96％，帶隔離變壓器型逆變器的轉(zhuǎn)換效率最大值應不低于94%。歐洲效率（EU效率）：歐洲制定的效率加權(quán)計算方法。額定功率的5%、10%、20%、30%、50%、100%的加權(quán)平均。加州效率（CEC效率）：美國加州地區(qū)制定的效率加權(quán)計算方法。額定功率的10%、20%、30%、50%、75%、100%的加權(quán)平均。以上這些都是逆變器本身的轉(zhuǎn)換效率，稱為靜態(tài)效率。最高效率：指逆變器在全電壓、全負載范圍內(nèi)測試到的效率最高的點逆變器效率曲線*逆變器效率曲線*3.3光伏逆變器的效率MPPT效率：衡量光伏并網(wǎng)逆變器控制著光伏電池是否運行在最大功率點，這個將直接影響光伏發(fā)電系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)換效率。3.3光伏逆變器的效率MPPT效率：3.3光伏逆變器的效率綜合效率綜合效率=靜態(tài)效率×MPPT效率很多權(quán)威的實驗室采用基于光伏陣列模擬器的MPPT測試，實際上測試的是包括了靜態(tài)效率和MPPT效率在內(nèi)的綜合效率。例如德國PHOTON實驗室的PHOTON效率。3.3光伏逆變器的效率綜合效率3.3光伏逆變器的效率PHOTON效率輸入電壓：在整個MPPT范圍內(nèi)平均選20個點。輸出電壓：接電網(wǎng)，線電壓400V/50Hz輸出功率：5%~120%功率范圍內(nèi)選取24個點3.3光伏逆變器的效率PHOTON效率*3.4功率因數(shù) Pout—輸出有功功率

Qout－輸出無功功率 根據(jù)標準，并網(wǎng)逆變器半載以上時功率因數(shù)不能小于0.98（超前或滯后），20%~50%負載以上時功率因數(shù)不能小于0.95.標準中并且要求并網(wǎng)逆變器有一定的無功功率調(diào)節(jié)能力。

光伏發(fā)電站安裝的并網(wǎng)逆變器應滿足額定有功出力下功率因數(shù)在超前0.95一滯后0.95的范圍內(nèi)動態(tài)可調(diào)，

*3.4功率因數(shù)3.5.諧波和波形失真諧波系數(shù)HF（HarmonicFactor）諧波系數(shù)HF定義為諧波分量有效值同基波分量有致值之比，即

式中n=1、2、3…，表示諧波次數(shù)，n=1時為基波?？傊C波系數(shù)THD（TotalHarmonicDistrotion）

總諧波系數(shù)表征了一個實際波形同其基波的接近程度。THD定義為3.5.諧波和波形失真諧波系數(shù)HF（Harmoni逆變器在運行時不應造成電網(wǎng)電壓波形過度畸變和注入電網(wǎng)過度的諧波電流，以確保對連接到電網(wǎng)的其他設備不造成不利影響。根據(jù)NB/T32004-2013

標準：規(guī)定額定輸出時總諧波系數(shù)THD不應超過5。另外對各次諧波含量的允許值也有規(guī)定：

逆變器在運行時不應造成電網(wǎng)電壓波形過度畸變和注入電網(wǎng)過度的諧各次諧波含量的允許值

光伏逆變器一課件3.6直流分量逆變器額定功率并網(wǎng)運行時，向電網(wǎng)饋送的直流電流分量應不超過其輸出電流額定值的0.5％或5mA，取二者中較大值。3.6直流分量三、逆變器的主要保護功能要求光伏逆變器一課件三、逆變器的主要保護功能要求1.直流輸入側(cè)過電壓保護2.交流輸出側(cè)過電壓／欠電壓保護3.交流輸出過頻／欠頻保護4.直流極性誤接保護5.交流缺相保護三、逆變器的主要保護功能要求1.直流輸入側(cè)過電壓保護6.直流輸入過載保護7.輸出端短路保護8.反放電保護當逆變器直流側(cè)電壓低于允許工作范圍或逆變器處于關(guān)機狀態(tài)時，逆變器直流側(cè)應無反向電流流過。6.直流輸入過載保護*9.防孤島效應保護當電網(wǎng)供電因故障事故或停電維修時，用戶端的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)未能及時檢測出停電狀態(tài)，形成由光伏發(fā)電系統(tǒng)和周圍的負載組成的自給供電孤島。這種現(xiàn)象稱為孤島效應。孤島效應的危害：對于在這些線路上的電網(wǎng)工作人員可能造成安全問題，而且有可能給配電系統(tǒng)及一些負載設備造成損害。逆變器具有檢測突然與電網(wǎng)失去連接的能力，并以自動關(guān)斷逆變器作為響應，即防孤島效應。*9.防孤島效應保護*NBT_32004-2013規(guī)定：逆變器并入10kV及以下電壓等級配電網(wǎng)時，應具有防孤島效應保護功能。若逆變器并入的電網(wǎng)供電中斷，逆變器應在2s內(nèi)停止向電網(wǎng)供電，同時發(fā)出警示信號。對于并入35kV及以上電壓等級輸電網(wǎng)的逆變器，可由繼電保護裝置完成保護。*NBT_32004-2013規(guī)定：逆變器并入10kV及以下10.低電壓穿越(LowVoltageRideThrough,LVRT）是指當電力系統(tǒng)事故或擾動引起光伏電站并網(wǎng)點的電壓跌落時，在一定電壓跌落范圍和時間間隔內(nèi)，光伏電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行，避免電網(wǎng)故障的擴大化，同時光伏并網(wǎng)逆變器需要能夠發(fā)出一定的有功和無功功率，以支撐電網(wǎng)恢復。零電壓穿越(ZVRT)比低電壓穿越（LVRT）要求更高，測試更加嚴格。*10.低電壓穿越(LowVoltageRideThr光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)范國家標準NBT_32004-2013規(guī)定：下圖為光伏發(fā)電站應滿足的低電壓穿越要求：a)逆變器交流側(cè)電壓跌至0時，逆變器能夠保證不間斷并網(wǎng)運行0.15s后恢復至標稱電壓的20%;整個跌落時間持續(xù)0.625s后逆變器交流側(cè)電壓開始恢復，并且電壓在發(fā)生跌落后2s內(nèi)能夠恢復到標稱電壓的90％時，逆變器能夠保證不間斷并網(wǎng)運行;b)光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓跌至曲線1以下時，光伏發(fā)電站可以從電網(wǎng)切出。光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)范國家標準NBT_32004-201六知名逆變器廠家國內(nèi)逆變器廠家2015中國光伏電站逆變器企業(yè)20強出貨量(2014年)1華為技術(shù)有限公司4000MW營業(yè)額23億陽光電源股份有限公司4234.7MW營業(yè)額14.3億2特變電工西安電氣科技有限公司1800MW12深圳晶福源科技有限公司527MW3無錫上能新能源有限公司1700MW13深圳市中興昆騰有限公司400MW4深圳科士達科技股份有限公司892.31MW14北京能高自動化技術(shù)股份有限公司368MW5廈門科華恒盛股份有限公司832MW15江蘇固德威電源科技有限公司360MW6廣東易事特電源股份有限公司830MW16廣州三晶電氣有限公司350MW7上海正泰電源系統(tǒng)有限公司817MW17寧波錦浪新能源科技有限公司300MW8湖北追日電氣股份有限公司684MW18北電能源(青島)有限公司80MW微逆9江蘇兆伏愛索新能源有限公司679MW19浙江昱能光伏科技集成有限公司53.7MW微逆10山億新能源股份有限公司620MW20蘇州歐姆尼克新能源科技有限公司50MW微逆11深圳古瑞瓦特新能源股份有限公司550MW六知名逆變器廠家國內(nèi)逆變器廠家1華為技術(shù)有限公司4000M*(2)國際逆變器*(2)國際逆變器**認證小功率機型的認證繁多，不同國家或地區(qū)都有各自的認證要求。

國內(nèi)要求必須過“金太陽”認證；國外的認證如德國TüV、