• 企業郵箱
    首頁>新聞中心>科技創新
    科技創新

    無變壓器結構的聯網用逆變器的開發應用來源:河南匯德電氣股份有限公司 時間:2019/3/19 15:16:00

    目前,太陽能的利用形式主要有光熱利用、光伏發電利用和光化學利用三種形式。電能是人類能源的最主要利用形式,而光伏發電利用正是以電能作為最終表現形式,因此,光伏發電利用成為了人類最希望的利用形式。當下光伏發電的成本仍然很高,提高光伏發電系統的經濟性成為了光伏發電得以普及必須跨越的障礙。除了提高光電轉換效率外,提高并網逆變器的效率對推動光伏發電的大規模利用有重要意義。按照逆變器是否帶有隔離變壓器以及變壓器的類型,可以分為工頻隔離型、高頻隔離型和非隔離型。工頻隔離型電路簡單,技術成熟,實現了電網和電池板的電氣隔離,保障了人身和設備安全,并可有效抑制進網電流直流分量。但是,工頻變壓器體積大,重量重,價格高,降低了系統效率。采用高頻變壓器同樣實現了電網和電池板的電氣隔離,并且具有體積小、重量輕等優點。但是,與工頻隔離型光伏并網逆變器相比,高頻隔離型光伏并網逆變器拓撲結構和控制策略都較為復雜,所需元器件多,損耗增加,轉換效率降低。非隔離型光伏并網逆變器結構不含變壓器,具有效率高、體積小、重量輕、成本低等諸多優勢。目前,非隔離光伏并網逆變器系統的最高效率可以達到98%以上。因此,非隔離型拓撲結構迅速得到各國科研人員的重視和工業界的追捧。


    本項目根據已有的單相非隔離光伏并網逆變器的優缺點,引入了一種新型的單相非隔離光伏并網逆變器。


    二、國內外研究水平綜述


    1國外的并網逆變器產品


    目前,世界上特別是發達國家對于光伏發電技術十分重視,針對其制定規劃,增加投入,大力發展。光伏發電已經完成了初期開發和規模應用發展,從最早作為小功率電源發展到現在作為公共電力的并網發電,其應用范圍也已遍及幾乎所有的用電領域。國外光伏并網逆變器已經是一種比較成熟的市場產品,例如在歐洲光伏專用逆變器市場中就有 SMA,Kaco, Fronius, Conergy,Sun Power,西門子等眾多的公司具有市場化的產品,其中SMA在市場中所占份額最大。除歐洲外,美國、加拿大、澳大利亞、新西蘭以及亞洲的日本在并網型逆變器方面也都己經產品化。


    SMA Regelsysteme GmbH 成立于1981年,目前,SMA 光伏并網逆變器具有三大系列產品:支路逆變器、集中逆變器和多支路逆變器,其中以SWR和SB兩個系列應用最為廣泛。該產品具有如下特點:高效率、高功率因數、低 THD;基于微處理器的最大功率點跟蹤;根據電網情況調制工作狀態,工作狀態自動切換;通過 LCD 顯示主要工作狀態;故障自診斷;測量數據和工作狀態通過總線傳輸至 PC 機;多臺逆變器可以任意組合構建系統,使系統設計更加簡便、擴展更加方便。多支路逆變器是 SMA 最新推出的產品,該產品采用最大功率跟蹤和并網逆變兩級能量變換結構,多個不同支路共用同一個逆變環節,中間設置有內部直流母線,可以使系統的靈活性大為提高;輸出端無工頻變壓器隔離,采用最新的電網阻抗檢測和交、直流剩余電流檢測來實現有效保護。


    KACO GERATETECHNIK GmbH 成立于1999年,KACO 的產品有無變壓器串式逆變器、隔離串式逆變器和集中式逆變器。無變壓器系列產品重量輕,體積小,具有漏電保護,隔離串式逆變器是在 DC/DC變換級采用高頻變壓器,而30kW系列的三相集中式逆變器由3個無變壓的單相逆變器分別并網至三相電網構成。產品采用RS232和RS485通信,電網監控符合VDE0126-1-1要求。KACO產品以直接逆變,無變壓器技術為核心,主要為無變壓器小功率產品,其直接逆變產品具有很高的效率和市場占有率。


    德國Conergy公司是世界上最大的可再生能源公司之一,其中國名稱為康能,為德國最大的太陽能系統生產商。在韓國,康能公司已經以30%的市場份額占據了太陽能市場第一的位置。在澳大利亞,康能的市場份額達到了15%。


    西門子并網光伏逆變器則采用主從式構建系統,由主逆變器和若干個從逆變器來組建用戶要求容量的并網光伏系統,靈活性和系統擴展等均沒有SMA的強。


    除上述公司外,美國 Xantrex 的 SunTie XR 系列并網逆變器也是根據光伏市場需要推出的產品,系列覆蓋了中、大功率范圍,也可將多臺中功率的逆變器并聯構成系統,而且逆變器中也集成了最大功率跟蹤環節。綜上所述,目前國外光伏并網逆變器產品的研發主要集中在最大功率跟蹤和提高逆變器整機效率上,功率主要為幾百瓦到五百千瓦的范圍,控制電路主要采用數字控制,注重系統的安全性、可靠性和擴展性,均具有各種完善的保護電路。


    2國內的并網逆變器產品


    由于我國光伏發電等可再生能源發電技術的研究仍然處于初級階段,技術水平相對國外還有一定差距。就并網型光伏發電系統的核心技術并網型逆變器而言,中國科學院電工研究所、合肥工業大學能源研究所、浙江大學、上海交通大學、合肥陽光電源、北京科諾偉業等科研單位和企業在這一方面進行了相關的研究,并且在“九五”、“十五”、“十一五”期間,國家科技部投入相當數額的經費進行開發工作。


    合肥陽光電源有限公司推出了適合光伏并網系統用的逆變器。采用智能功率模塊 IPM 或 IGBT 作為主回路功率器件,運用該公司先進的并網控制技術,具有結構簡單、效率高、性能優良、電磁干擾小和安全可靠等優點。全新的全數字化 DSP 控制,簡化控制回路,提高了系統控制性能。多項先進的并網發電控制技術,保證向電網優質送電,還能夠追蹤太陽能電池板的最大功率點,實時檢測電網的狀態,對孤島狀態迅速做出判斷,并進行相關保護。該公司生產的SG100K3 大型光伏并網逆變器已通過TUV 產品認證,成為我國可再生能源電


    源行業首批通過此類認證的產品。


    源于中國科學院電工研究所新能源研究室的北京科諾偉業科技有限公司承建了國家多項光伏并網示范工程項目。在可再生能源系統的工程設計、調試、安裝及維護方面擁有豐富的經驗。其產品包括集中型太陽光伏高壓并網逆變器、單、雙軸跟蹤太陽光伏并網發電系統和獨立運行的太陽光伏正弦波逆變器。其中單、雙軸跟蹤太陽光伏并網發電系統以一個旋轉方向、兩個旋轉方向控制分別實現跟蹤太陽方位的要求,有效地提高并網光伏發電系統的效率,降低光伏發電系統成本。


    并網型光伏發電系統在我國還沒有真正地投入商業化運行的應用,目前所建并網型光伏系統都為示范工程。國內相關的并網技術研發還主要集中在工頻并網逆變的開發層面與應用中,由于技術難度,國內市場上幾乎沒有自主知識產權的高頻并網逆變器產品。高頻光伏并網逆變器還主要依賴進口或者合作研究的方式獲得,導致并網型光伏系統的造價升高、依賴性強,從而制約了并網型光伏系統在國內市場的發展和推廣。因此掌握并網型光伏系統的核心并網型逆變器技術對推廣并網型光伏系統有著至關重要的作用。


    三、項目的理論和實踐依據


    1項目研究內容的原理簡述


    該項目引進的新型逆變器拓撲結構是在單相全橋逆變的基礎上增加了另外一個輔助電路,用來提供續流通道,抑制共模電壓的變化,減小系統的漏電流。

    ......以下內容省略

    >>>更多文章詳情,免費索取文章請聯系QQ:3042995119或撥打電話:0371-60303785.

    河南匯德電氣股份有限公司 版權所有 營業執照 地址:鄭州市高新區蓮花街鄭州電子電器產業園
    聯系電話:0371-56577667 郵箱:hnhddq@126.com 豫ICP備2020029618號
    亚洲一区无码精品,丰满人妻被公侵犯日本电影,nikki欧美办公室老师tukif