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浅析光伏逆变器应用及系统
来源:Arrow 发布:2021/07/08 浏览量:1151

太阳能电池板的成本不断下降,加上对零碳能源的监管力度加大,导致全球太阳能光伏发电装置不断增加。

 

太阳能电池板的成本不断下降,加上对零碳能源的监管力度加大,导致全球太阳能光伏发电装置不断增加。

 

国内外光伏市场发展

 

2009年开始,中国启动了光电建筑应用示范项目、金太阳示范工程以及光伏电站特许招标,由此揭开了国内光伏发展的大幕。2020年中国首次提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的目标。光伏将在能源转型中发挥关键作用。在2021年全国能源工作会议上,国家能源局提出了“2021年我国风电、太阳能发电合计新增1.2亿千瓦”的目标,超出市场预期,更高的目标指引将助力行业加速发展。围绕此目标,多个省市相继出台的“十四五”规划和2035年远景目标,也写入了清洁能源、可再生能源、光伏等关键词,奠定了未来5到10年的能源发展路线和基调。

 

另外,国际能源署(IEA)发布的2020年全球光伏报告提及,尽管COVID-19疫情在过去的一年多全面爆发和流行,但全球光伏市场再次实现显著增长,DC侧装机容量为134GW,截止2020年底,全球累计光伏装机760.4GW。有20个国家的新增光伏容量超过1GW。2020年,从全世界范围看,光伏约占所有新增可再生能源总发电量的42%。

 

光伏逆变器系统及框图

 

住建部发布的“太阳能发电项目规范”的工程建设强制性国家规范,将光伏发电工程分为光伏电站,分布式光伏系统,户用光伏系统。每类工程依据装机容量做细分。

图片1.png

太阳能发电示意图

 

光伏逆变器作为光伏发电必不可缺的一环,其主要的作用是将光伏组件发出的直流电转换为交流电。其中组串式逆变器的体积小、重量轻、MPPT电压范围宽、发电效率高,广泛适用于对安装占地面积有要求,中小功率范围段的光伏发电系统。光伏逆变器对系统性能有如下要求:高功率能量密度,高可靠性,高系统效率,系统生命周期长。这也影响到了光伏逆变器的设计和选型。

 

光伏逆变器可以将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电的逆变器,可以反馈回商用输电系统,或是供离网的电网使用。整个系统大致可分为主功率部分、采样驱动部分、控制部分,光伏逆变器框图如下。 

图片2.png

 

主控率部分主要是逆变器的能量传输回路,这部分是由非常多的功率器件组成的电路拓扑结构,主要由DCDC和DCAC组成,DCDC主要功能是将光伏(PV)太阳能板产生的可变直流电压变成一个稳定的直流电压,DCAC主要是将直流电压变为交流电反馈回电网或者直接供离网的电网使用。

 

采样驱动部分连接控制部分和功率部分,将功率回路的电压电流的等数据采样回来给控制部分,控制部分通过驱动电路控制功率部分功率器件的开通关断。
 
控制部分主要是作为逆变器的大脑,收集各类采样数据,通过算法处理后下发控制指令。还有一部分功能是作为人机交互,实现人与逆变器的交互。

计选型参考

 

以下是根据光伏逆变器的应用框图,我们整理出来的各功能元器件的供应商列表。

图片4.png

 

 

光伏
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