有关于光伏发电中最大功率点跟踪问题
所谓光伏发电的最大跟踪点跟踪(MPPT)
是指在光伏发电系统中,光伏电池的利用率除了与光伏电池的内部特性由关外,还收使用环境如辐照度、负载和温度等因素的影响。在不同的外界条件下,光伏电池壳运行在不同且唯一的最大功率点(MPP)上。因此,对于光伏发电系统来说,应当寻求电池板的最佳工作状态,最大限度进行光电转换。利用控制方法实现电池板的最大功率输出运行的技术为最大跟踪点跟踪(MPPT)技术。
实为一种控制技术,即算法,属逆变器内部功能,非外部单列控制器。
至于你所说的DC-DC部分应该指的是Boost变换。
传统的MPPT方法依据判断方法和准则的不同分为开环和闭环MPPT方法。开环又包含定电压跟踪法、短路电流比例系数法、差值计算法;闭环包含扰动观测法、电导增量法(INC)。到现在还有了智能MPPT方法。
并网逆变器按实现MPPT跟踪的不同拓扑和实现位置主要分两类:两级式并网光伏和单级式并网光伏。
两级式:电池板输出的直流电通过前级Boost变换升压后在输出给后级的网侧逆变器,通过控制将网侧逆变器输出的交流电并入电网。由于两级式并网光伏逆变器中存在两个功率变换单元,因此最大功率跟踪点控制可以由前级的Boost完成,也可由后级的网侧逆变器完成。而含有DC-DC变换的应是基于前级的MPPT控制,也是实际中较为常见的控制方案,这种控制,前级的Boost实现MPPT控制,后级实现直流母线稳压控制。
单级式:MPPT、电网电压同步和输出电流正弦控制等均直接由DC-AC环节来实现,控制相对复杂。
再细分就多了,大体就是这个结构,希望能对你由帮助,如有不明白的,可追问。
双分裂变压器一般用在集中逆变的光伏发电项目中,由于逆变器容量有限,一般采用双分裂变压器。其优点有二,一是可以降低逆变器容量,提高性价比。二是可以做到两个逆变系统和光伏阵列在电气上隔离,一个光伏系统故障,不影响另一个系统正常运行。其次就是可以降低谐波分量。
第二位数字表示防止水进入的防护等级,4表示防溅水,向外壳各方向溅水无有害影响。5表示放喷水,向外壳各方向喷水无有害影响。
因此IP65的防护等级比IP54的高。
目前我国光伏电站采用的逆变器结构主要有:集中式光伏逆变器系统、组串式光伏逆变器系统、集散式光伏逆变器系统以及微型逆变器等。下面简单介绍一下集中式逆变器和组串式逆变器的的特点(后期会陆续介绍其他类型的逆变器):
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1.1集中式光伏逆变器
集中式光伏逆变系统是大型光伏电站普遍采用的电能变换装置,也是目前最为成熟的技术方案之一。集中式光伏逆变系统采用一路最大功率点跟踪(MPPT)输入,集中MPPT寻优、集中逆变输出,
集中式逆变器是将很多光伏组串经过汇流后连接到逆变器直流输入端,集中完成将直流电转换为交流电的设备。集中式逆变器通常使用单级两电平三相全桥拓扑结构,大功率IGBT和SVPWM调制算法,通过DSP控制IGBT发出两电平方波,通过LCL或LC滤波器滤波后输出满足标准要求的正弦波。
集中式逆变器常见的输出功率为500kW、630kW,以500kW集中式逆变器应用业绩最多,集中式逆变器转换效率通常>98.3%,中国效率>97.5%,每台逆变器具有1路MPPT,MPPT电压跟踪范围为500V~850V,2台逆变器组成1MW方阵,通过一个双分裂绕组变压器升压后接入35kV中压电网。
目前国内还有最新的直流1500V集中式逆变器,单价功率1.25~3.125MW,采用逆变升压一体结构,组成2.5MW~6.4MW的发电系统,适合目前平价电站的建设。
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集中式逆变器的优点:
1、安装相对简单,更方便维护。
2、该逆变系统采用单级式控制方式,控制相对简洁,相关技术比较成熟,单位系统造价低。
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集中式逆变器的缺点:
单台集中式光伏逆变器仅具备一路MPPT路数,针对光伏电池板组件之间存在的匹配偏差,无法做到对每一光伏电池板组串精确地跟踪控制,造成电池板利用效率降低。特别是山地电站的大规模涌现,其应用场景受地形限制,无法保证所有组串朝向、倾角按照最优方式配置,单路MPPT方案的集中式光伏逆变器很难满足现场应用要求。
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1.2组串式光伏逆变器
组串式光伏逆变系统最初是针对屋顶光伏等小型光伏发电系统设计的,可直接接入低压电网,不需要隔离变压器或升压变压器,特别适合于低压并网的分布式光伏发电。
为了更好地解决光伏电池板组件“失配”造成的发电量的损失,在大型光伏电站中也出现了以小功率组串式光伏逆变器组成的光伏逆变系统,通过对光伏电池板组件子方阵的分散MPPT优化,交流汇接并联后集中升压并网,从而较好的解决了大型光伏电站因光伏电池板组件“失配”导致的发电量损失。
组串式逆变器是基于模块化的概念,将光伏方阵中的每个光伏组串连接至指定逆变器的直流输入端,各自完成将直流电转换为交流电的设备。组串式逆变器通常使用两级三电平三相全桥拓扑结构,选用中小功率IGBT和SVPWM调制算法,通过DSP控制IGBT发出三电平方波,通过LCL或LC滤波器滤波后输出满足标准的正弦波。
组串式逆变器常见的输出功率为1~10kW、20kW~40kW、50kW~80kW,逆变器的最大转换效率为98%以上,中国效率高达98.4%以上,每台逆变器具有多路的MPPT,MPPT电压范围通常为200V~1000V(1~5kW小功率逆变器的MPPT范围一般是80V~500V,直接接入用户电网侧),通过交流汇流后经双绕组变压器接入35kV中压电网。