门户-光伏|太阳能|PV|技术|质量|认证|标准 - 光伏测试网
用户名: 密 码:    找回密码 立即注册 | 找回密码
QQ登录
2023年度N型电池技术发展与设备创新论坛     第四届全球钙钛矿与叠层电池(苏州)产业化论坛暨钙钛矿光伏学术+产业+资本融合创新年会
光伏测试网 测试技术 光伏技术 查看正文

光伏并网微逆变器发展及关键技术分析

2013-7-12 12:14| 发布者: echo| 查看: 5955| 评论: 0|来自: 中国光伏测试网

摘要: 常见的光伏并网发电系统结构包括集中式、串式、多串式和交流模块式等几种方案。集中式、串式和多串式系统中,都存在光伏组件的串联和并联,因此系统的最大功率点跟踪时针对整个串并联光伏阵列,无法兼顾系统中每个光 ...
        微逆变器的关键性技术
        (1)微逆变器拓扑
        微逆变器的特殊应用需求决定了其不能采用传统的降压型逆变器拓扑结构,如全桥、半桥等拓扑,而应该选择能够同时实现升降压变换功能的变换器拓扑,除能够实现升降压变换功能外,还应该实现电气隔离;另一方面,高效率、小体积的要求决定了其不能采用工频变压器实现电气隔离,需要采用高频变压器。
       可选的拓扑方案包括:高频链逆变器、升压变换器与传统逆变器相组合的两级式变换、基于隔离式升降压变换器的Flyback逆变器等几种,其中Flyback变换器拓扑结构简洁,控制简单、可靠性高,是一种较好的拓扑方案,目前Enphase、Involar(英伟力)等公司开发的微逆变器产品均是基于Flyback变换器。
       ( 2)高效率变换技术
       为了减小微逆变器的体积,要求提高逆变器的开关频率,而开关频率的提高必然导致开关损耗升高、变换效率下降,因此小体积与高效率两者之间是矛盾的,高频软开关技术是解决两者矛盾的有效方法,软开关技术可以在不增加开关损耗的前提下提高开关频率。
       研究和开发简单有效的软开关技术并将软开关技术与具体的微逆变器拓扑相结合是微逆变器开发需要解决的关键问题之一,据报道,英伟力公司引入谐振软开关技术有效改善了微逆变器的变换效率,其发布的MAC250微逆变器产品最高效率达到95%以上,CEC效率达到94.5%以上。
       (3)并网电流控制技术
       传统的集中式并网逆变器中一般采用电流闭环控制技术保证进网电流与电网电压同频同相,实现高质量的并网电流控制,如采用PI控制、重复控制、预测电流控制、滞环控制、单周期控制、比例谐振控制等控制方法,上述方法都需要采用电流霍尔等元件采样进网电流,进而实现并网电流的控制。
       由于微逆变器的小功率特色,为了降低单位发电功率的成本,且考虑到体积要求,开发新型的高可靠性、低成本小功率并网电流控制技术是微逆变器开发需要解决的另一个关键性问题。
       (4)高效率、低成本最大功率点跟踪(MPPT)技术
       光伏发电系统的效率为电池板的光电转换效率、MPPT效率和逆变器效率三部分乘积,高效率MPPT技术对光伏发电系统的效率提高和成本降低有十分重要的意义。
       常见的MPPT算法包括开路电压法、短路电流法、爬山法、扰动观察法、增量电导法以及基于模糊和神经网络理论的智能跟踪算法等,上述MPPT方法中一般需要同时检测光伏输出侧电压和电流,进而计算出并网功率。
       微逆变器的光伏侧输入电压低,因此光伏侧的电流较大,如果采用电阻检测输入侧电流,对微逆变器的整机效率影响较大,而采用霍尔元件采样光伏侧电流则会增加系统成本及逆变器体积,因此针对微逆变器的特殊要求,需要开发新型的无需电流检测的高效率MPPT技术。据报道,英伟力公司研究了一种无电流传感器MPPT技术来适应微逆变器的应用需求,MPPT效果良好,跟踪精度达到99.9%以上。
       (5)孤岛检测技术
       孤岛检测是光伏并网发电系统必备的功能,是人员和设备安全的重要保证。针对微逆变器的特殊应用需求,开发简单、有效、零检测盲区、不影响进网电流质量的孤岛检测技术是微逆变器开发需要解决的一个重要课题。
       (6)无电解电容变换技术
       光伏组件的寿命一般为20~25年,要求微逆变器的寿命必须接近光伏组件,而电解电容式功率变换器寿命的瓶颈,要使微逆变器达到光伏组件的寿命,必须减少或避免电解电容的使用,因此研究和开发无电解电容功率变换技术是微逆变器开发需要解决的另一个课题。
       (7)信息通信技术
       当多个微逆变器组成分布式发电系统时,系统需要实时收集每个微逆变器的信息,以实现有效的监测与管理,因此需要低成本、高效、高可靠性信息通信技术作为保证,可以利用的通信技术包括PLC、ZigBee、Z-Wave、6LowPA、PoE、GPRS、GSM技术等。
12
免责申明:感谢您对TestPV的关注。本网站所发布的信息来源于网友投稿、转载或本站原创,不能保证其准确性和可靠性,仅供参考。如需转载请注明出处及原作者,并请自行承担全部责任。如有版权冲突和其它问题,请及时联系本站进行处理。欢迎广大光伏企业和热爱光伏的人士进行投稿,投稿邮箱:info@testpv.com。

相关阅读

最新评论

 

领跑者创新论坛公众号二维码
回顶部