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光伏发电系统的并网逆变器控制技术.pdf

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光伏发电系统的并网逆变控制技术光伏发电系统的并网逆变控制技术 ••报告人：张先勇报告人：张先勇 ••太阳能发电与系统集成项目组太阳能发电与系统集成项目组 项目概况、意义项目概况、意义 ••光伏发电属于清洁的可再生能源，发展光伏发电技光伏发电属于清洁的可再生能源，发展光伏发电技 术并使其得到广泛的应用对于缓解常规能源的短缺术并使其得到广泛的应用对于缓解常规能源的短缺 和减少环境污染具有重要作用，已为国际社会所公和减少环境污染具有重要作用，已为国际社会所公 认。因此认。因此,,尽可能迅速地用其它能源来替代矿物燃料尽可能迅速地用其它能源来替代矿物燃料 是各国的当务之急，光伏发电则是理想的替代能源是各国的当务之急，光伏发电则是理想的替代能源 之一。无论从能源还是环境的角度考虑，光伏发电之一。无论从能源还是环境的角度考虑，光伏发电 最终将以替代能源的角色进入电力市场。并网发电最终将以替代能源的角色进入电力市场。并网发电 系统则是光伏发电进入电力市场的必由之路。系统则是光伏发电进入电力市场的必由之路。 ••据估计在据估计在20102010年前后，中国的光伏发电将逐渐进入年前后，中国的光伏发电将逐渐进入 屋顶发电和大规模并网发电市场。屋顶发电和大规模并网发电市场。 项目概况、意义（续）项目概况、意义（续） ••进行并网光伏发电系统的工程性研究很有意义进行并网光伏发电系统的工程性研究很有意义,, 不但可以在技术上进一步完善不但可以在技术上进一步完善,,取得工程经验取得工程经验,,而且而且 可以真正确定其经济的可行性。并网光伏发电是光伏可以真正确定其经济的可行性。并网光伏发电是光伏 发电进入电力和建筑市场的必由之路发电进入电力和建筑市场的必由之路,,光伏发电只光伏发电只 有进入电力规模的应用有进入电力规模的应用,,才能真正对于缓解能源紧张才能真正对于缓解能源紧张 和抑制环境污染起到积极的作用。光伏并网发电系统和抑制环境污染起到积极的作用。光伏并网发电系统 工程研究的重点应当放在并网发电的经济政策研究和工程研究的重点应当放在并网发电的经济政策研究和 具有商业化前景的实用技术和工业部件上。具有商业化前景的实用技术和工业部件上。 ••光伏并网发电的大规模推广除了节约能源和减少环光伏并网发电的大规模推广除了节约能源和减少环 境污染外，还能够刺激光伏工业的迅速壮大，达到能境污染外，还能够刺激光伏工业的迅速壮大，达到能 源可持续性发展的目的，同时还可以提供大量的就业源可持续性发展的目的，同时还可以提供大量的就业 2008-9-28机会。机会。3 项目概况、意义（续）项目概况、意义（续） ••要实现并网光伏发电，并网光伏逆变器是技术关要实现并网光伏发电，并网光伏逆变器是技术关 键。目前，独立光伏电站所用的逆变器相对较成键。目前，独立光伏电站所用的逆变器相对较成 熟，并已大规模应用。但并网逆变器技术相对落熟，并已大规模应用。但并网逆变器技术相对落 后，国外的并网逆变器价格高昂，在国内推广应后，国外的并网逆变器价格高昂，在国内推广应 用十分艰难，为了实现自主研发生产，用十分艰难，为了实现自主研发生产，国内有一国内有一 些企业和高校在作相关研究，且均为示范系统，些企业和高校在作相关研究，且均为示范系统， 还没有实现产业化，还没有实现产业化，为推动并网光伏发电系统的为推动并网光伏发电系统的 普及应用，自主开发并网逆变器具有重要意义。普及应用，自主开发并网逆变器具有重要意义。 2008-9-284 中国光伏并网现状 并网应用离网工业应用离网户用消费产品 9%2% 9% 世界光伏并网现状 80% 关键控制技术之一：太阳能最大功率跟踪控制关键控制技术之一：太阳能最大功率跟踪控制 图1光伏阵列输出的V-I曲线和V-P曲线 在一定的光照强度和环境温度下，光伏电池可以工作在不同的输 出电压，但是只有在某一输出电压值时，光伏电池的输出功率才 能达到最大值，这时光伏电池的工作点就达到了输出功率电压曲 线的最高点，称之为最大功率点（图1中M点）。太阳能MPPT控制 的基本原理类似于线性电路最大功率的求取，其策略是实时检测 光伏阵列的输出功率，采用一定的控制算法预测当前工作状况下 阵列可能的最大功率输出，然后通过改变输出电流从而改变PV的 输出端电压，达到最大功率的输出，实现最大功率跟踪。 关键控制技术之二：光伏逆变并网控制关键控制技术之二：光伏逆变并网控制 ••控制目标：控制逆变电路输出的交流电流控制目标：控制逆变电路输出的交流电流 为稳定的高质量的正弦波，且与公共电网为稳定的高质量的正弦波，且与公共电网 同压、同频、同相位。同压、同频、同相位。 并网控制的基本原理并网控制的基本原理 RL U2Up IzUL UpUu ФIz 0U