标签: 微网逆变器

随着人类社会的发展，能源的消耗量正在不断增加，世界上的化石能源总有一天将达到极限。同时，由于大量燃烧矿物能源，全球的生态环境日益恶化，对人类的生 存和发展构成了很大的威胁。在这样的背景下，太阳能作为一种巨量的可再生能源，引起了人们的重视，各国政府正在逐步推动太阳能光伏发电产业的发展。而在我 国，光伏系统的应用还刚刚起步，市场状况尚不明朗。相信作为当今发展最迅速的高新技术之一，太阳能光伏发电技术，特别是光伏并网发电技术将为今后的电力工 业以及能源结构带来新的变化。   太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，与其他新能源相比是最理想的可再生能源。特别是近几十年来，随着科学技术的不断进步，太阳能及其相关产业成为世界发展最快的行业之一。因为它具有以下的特点:储量丰富；清洁性和经济性；分布范围广泛。   这些技术尤其在我国的北方和西部应用较广并且成效显著。以光伏电池技术为核心的光伏利用成为太阳能开发利用中最重要的应用领域，利用光伏发电，具有明显的优点:   (l)结构简单，体积小且轻。   (2)容易安装运输，建设周期短。   (3)维护简单，使用方便。   (4)清洁、安全、无噪声。   (5)可靠性高，寿命长，并且应用范围广。   微网逆变器系统将可再生能源（如太阳能，风能，水能，地热能，生物质能等）转变为与电网同频、同相的交流电，优先输送给当地负荷供电，剩余的电能馈入电网。微网逆变器系统主要包括：光伏组件，蓄电池组，蓄电池充放电设备，DC/DC变换器，微网逆变器，静态开关等。     微网逆变器是微网逆变器系统中的关键部分。微网逆变器输出为三相交流电，具有并网和独立运行两种工作模式。微网逆变器主电路采用智能功率模块进行逆变，产生三相交流电通过三相变压器进行隔离升压，并变成三相四线输出。   静态开关是微网逆变器系统中的重要组成部分。静态开关由三组双向可控硅、两个空气开关以及一个断路器组成，其闭合和断开的驱动信号由DSP产生。   正常工作时，开关Switch1、Switch2、Switch3、Switch4同时闭合，为当地负荷提供电能；当电网缺相、电压严重跌落等非正常状况 时，由DSP检测出异常情况，做出判断决策，并控制开关的开通与关断。这时，开通Switch1和Switch2，关断Switch3，保证重要负荷的供 电。当逆变器发生故障时，立即断开Switch1，逆变器退出，同时断开Switch4，由电网对重要负荷供电。当逆变器故障消失时，再与电网同步后，开 通Switch1，在闭合Switch4。恢复对本地负荷的供电。当需要检修逆变器时，先断开开关Switch2，检修完成后，重新闭合Switch2。   由于蓄电池组寿命短、成本高、体积大等缺点使得可调度式光伏并网发电系统的应用规模远小于不可调度式光伏并网发电系统。光伏并网发电系统按其发电方式又可分为:   (1)集中式并网光伏系统，系统所发电力直接进入电网，节省了起着储能作用的蓄电池所占的成本，但这种方式显然不能发挥太阳能分布广泛，地域广阔等的特点。   (2)分布式并网光伏系统，即户用型光伏并网系统，它可与建筑物结合形成屋顶光伏系统，通过设计可以降低建筑造价和光伏发电系统的造价。在分布式并网光伏 系统中，白天不用的电量可以通过逆变器将这些电能出售给当地的公用电力网，夜晚需要用电时，再从电力网中购回。典型的户用型光伏并网系统如图1所示。   由此可见，如果分布式光伏并网发电系统能够普遍地应用到用户家中，不但分利用了太阳能资源分布广泛的特点，还可以达到改善电网质量、加强电网的调峰能力、 抗灾害能力和延伸能力等目的。目前，对于分布式光伏并网发电系统的研究一方面是太阳能电池的研究，使电池每发出一瓦电的造价降低至可以实用的阶段；另一方 面就是针对并网发电的逆变系统的研究，如提高系统的效率和稳定性，太阳能电池最大功率点的控制，系统对电网调峰作用等等。