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光伏电站中逆变器有什么作用它的工作原理是什么(光伏电站的逆变器原理讲解)

导语:光伏电站中逆变器有什么作用,它的工作原理是什么?

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光伏并网逆变器的工作原理

当公用电网断电时,电网侧相当于短路状态,此时并网运行的逆变器将由于过载而自动保护。当微处理器检测到过载时,除封锁SPWM信号外,还将断开与电网连接的断路器,此时若太阳能电池阵列有能量输出,逆变器将在单独运行状态下运行。单独运行时控制相对简单,即为交流电压的负反馈状态,微处理器通过检测逆变器输出电压并与参考电压(通常为220V)比较,然后控制PWM输出占空比,实现逆变和稳压运行。

当然,单独运行的前提是太阳能电池阵列在当时能够提供足够的功率。若负载太大或日照条件较差,则逆变器无法输出足够的功率,太阳能电池阵列的端电压即会下降,从而使输出交流电压降低而进入低压保护状态。当电网恢复供电时,将自动切换至回馈状态。

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光伏并网逆变器的作用

逆变器不仅具有直交流变换功能,还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。归纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能、防单独运行功能(并网系统用)、自动电压调整功能(并网系统用)、直流检测功能(并网系统用)、直流接地检测功能(并网系统用)。

1、自动运行和停机功能

早晨日出后,太阳辐射强度逐渐增强,太阳电池的输出也随之增大,当达到逆变器工作所需的输出功率后,逆变器即自动开始运行。进入运行后,逆变器便时时刻刻监视太阳电池组件的输出,只要太阳电池组件的输出功率大于逆变器工作所需的输出功率,逆变器就持续运行;直到日落停机,即使阴雨天逆变器也能运行。当太阳电池组件输出变小,逆变器输出接近0时,逆变器便形成待机状态。

2、最大功率跟踪控制功能

太阳电池组件的输出是随太阳辐射强度和太阳电池组件自身温度(芯片温度)而变化的。另外由于太阳电池组件具有电压随电流增大而下降的特性,因此存在能获取最大功率的最佳工作点。太阳辐射强度是变化着的,显然最佳工作点也是在变化的。相对于这些变化,始终让太阳电池组件的工作点处于最大功率点,系统始终从太阳电池组件获取最大功率输出,这种控制就是最大功率跟踪控制。太阳能发电系统用的逆变器的最大特点就是包括了最大功率点跟踪(MPPT)这一功能。

3、电网检测及并网功能

并网逆变器在并网发电之前,需要从电网上取电,检测电网送电的电压、频率、相序等等参数,然后调整自身发电的参数,与电网电参数同步一致,完成之后才会并网发电。

4、零(低)电压穿越功能

当电力系统事故或扰动,引起光伏发电站并网点电压出现电压暂降,在一定的电压跌落范围内和时间间隔内,光伏发电站能够保证不脱网连续运行。

5、孤岛效应的检测及控制

在正常发电时,光伏并网发电系统连接在大电网上,向电网输送有功功率,但是,当电网失电时,光伏并网发电系统可能还在持续工作,并和本地负载处于独立运行状态,这种现象被称为孤岛效应。逆变器出现孤岛效应时,会对人身安全,电网运行,逆变器本身造成极大的安全隐患,因此逆变器入网标准规定,光伏并网逆变器必须有孤岛效应的检测及控制功能。

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