大功率光伏并網(wǎng)逆變電源

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1、大功率光伏并網(wǎng)逆變電源可行性研究報(bào)告一、項(xiàng)目立項(xiàng)的背景和意義隨著環(huán)境污染和能源短缺問(wèn)題的日趨嚴(yán)重，尋找一種儲(chǔ)備大、無(wú)污染的新能源已經(jīng)上升到世界各國(guó)的議事日程。太陽(yáng)能作為當(dāng)今最理想環(huán)保的能源之一，已經(jīng)得到了人類越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，太陽(yáng)能的大規(guī)模應(yīng)用將是21世紀(jì)人類社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志，而光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是光伏系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)就是省去獨(dú)立光伏系統(tǒng)中的貯能環(huán)節(jié)——蓄電池，從而大大減少了電站的維護(hù)。目前國(guó)內(nèi)光伏并網(wǎng)逆變器市場(chǎng)規(guī)模較小，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)逆變器的廠商眾多，但專門用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變器制造商并不多，在逆變器技術(shù)質(zhì)量、規(guī)模上與國(guó)外企業(yè)仍具有較大差距

2、。而且現(xiàn)有的光伏逆變電源產(chǎn)品均存在以下問(wèn)題：1）變壓器和電抗器都是采用分離式設(shè)計(jì)方案，體積大，損耗高，安裝連接繁瑣。2）只有單一過(guò)溫保護(hù)線路，萬(wàn)一測(cè)溫探頭出現(xiàn)故障，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)器損壞。3）沒(méi)有電流互感器故障檢測(cè)功能，而電流互感器如果出現(xiàn)故障，主控設(shè)備無(wú)法發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致機(jī)器產(chǎn)生誤動(dòng)作，損壞設(shè)備。4）最大功率點(diǎn)算法以直流電流和電壓的乘積為判定依據(jù)，誤差大，精確度低。5）無(wú)接觸器故障保護(hù)功能，如接觸器出現(xiàn)無(wú)法脫扣故障，無(wú)法斷開(kāi)電網(wǎng)線路，影響設(shè)備和人員的安全。由于現(xiàn)有產(chǎn)品存在以上諸多缺點(diǎn)，不能滿足社會(huì)發(fā)展的需求，制約了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此開(kāi)發(fā)一種體積小、低損耗、性能穩(wěn)定、安全性高的光伏

3、逆變器產(chǎn)品是光伏行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)近幾年，隨著西班牙、德國(guó)、美國(guó)、日本對(duì)本國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的政策扶持，全球光伏發(fā)電逆變器的銷售額逐年遞增，光伏發(fā)電用逆變器進(jìn)入了一個(gè)快速增長(zhǎng)的階段。但目前全球光伏逆變器市場(chǎng)基本被國(guó)際幾大巨頭瓜分，歐洲式全球光伏市場(chǎng)的先驅(qū)，具備完善的光伏產(chǎn)業(yè)鏈，光伏逆變器技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。SMA是全球最早也是最大的光伏逆變器生產(chǎn)企業(yè)（德國(guó)市場(chǎng)占有率達(dá)50%以上），約占全球市場(chǎng)份額的三分之一，第二位是Fronius。全球前七位的生產(chǎn)企業(yè)占領(lǐng)了近70%的市場(chǎng)份額。我國(guó)光伏組件產(chǎn)量占全球50%左右，達(dá)8000MWP，但由于受關(guān)鍵技術(shù)的限制，

4、光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模較小，2010年裝機(jī)容量?jī)H為0.4GW，占比為全世界的2.7%。而歐洲在光伏產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面技術(shù)比較先進(jìn)，僅德國(guó)2010年的光伏產(chǎn)品安裝容量就達(dá)7GW，占全世界的55.2%。近年來(lái)我國(guó)相繼推出了不少對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的鼓勵(lì)政策，如2006年頒布的《可再生能源法》及其實(shí)施細(xì)則，“四部委”2010年9月21日《關(guān)于加強(qiáng)金太陽(yáng)示范工程和光電建筑應(yīng)用示范工程建設(shè)管理的通知》，“金太陽(yáng)示范工程”、光電建筑示范等項(xiàng)目，為我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的政策支持。本公司開(kāi)發(fā)的KSG-100K3-TV型大功率光伏并網(wǎng)逆變電源產(chǎn)品，采用創(chuàng)造性的漏磁技術(shù)，成功研發(fā)了電抗器和變壓器一體

5、化結(jié)構(gòu)，有效減小系統(tǒng)損耗，提高整機(jī)效率，減少空間占用；采用自主研發(fā)的控制軟件，以DSP型處理器為控制核心,設(shè)計(jì)了高效的MPPT算法，能精確跟蹤到最大功率點(diǎn)，保證設(shè)備始終處于最佳效能狀態(tài)；設(shè)計(jì)新型絕緣電阻、漏電流一體化監(jiān)控儀，采用自主設(shè)計(jì)的軟件控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣電阻和對(duì)地漏電流的有效監(jiān)測(cè)；多處冗余式保護(hù)設(shè)計(jì)，包括完善的全自動(dòng)電源監(jiān)控保護(hù)電路，對(duì)各個(gè)分系統(tǒng)的工作電源進(jìn)行全面監(jiān)控和保護(hù)，防止由于工作電源故障導(dǎo)致系統(tǒng)誤動(dòng)作；采用彩色觸摸屏操作，使人機(jī)界面更加人性化。由于采用了上述新設(shè)計(jì)、新結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊、損耗低、效率高、保護(hù)功能強(qiáng)、安全性能好等突出優(yōu)點(diǎn)，其技術(shù)性能相比其他

6、產(chǎn)品具有明顯的優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)。三、研究開(kāi)發(fā)內(nèi)容和技術(shù)關(guān)鍵3.1研究開(kāi)發(fā)內(nèi)容3.1.1、采用創(chuàng)造性的漏磁技術(shù)，成功研發(fā)了電抗器和變壓器一體化結(jié)構(gòu)，有效減小系統(tǒng)損耗，減少空間占用；3.1.2、自主研發(fā)設(shè)計(jì)了逆變器控制軟件，和高效的MPPT算法，能精確跟蹤到最大功率點(diǎn)；3.1.3、設(shè)計(jì)了新型絕緣電阻、漏電流一體化監(jiān)控儀，實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣電阻和對(duì)地漏電流的有效監(jiān)測(cè)；設(shè)計(jì)了冗余式全自動(dòng)電源監(jiān)控保護(hù)電路，對(duì)各個(gè)分系統(tǒng)的工作電源進(jìn)行全面監(jiān)控和保護(hù)，防止由于工作電源故障導(dǎo)致系統(tǒng)誤動(dòng)作；設(shè)計(jì)了兩路獨(dú)立的電網(wǎng)電壓監(jiān)測(cè)通道，保證系統(tǒng)安全；3.1.4、設(shè)計(jì)了集成化、模塊化的電容組與疊層銅排總成，

7、減少了直流電壓的波動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊；3.1.5、設(shè)計(jì)了彩色觸摸屏操作系統(tǒng)，使人機(jī)界面更加人性化。3.2技術(shù)關(guān)鍵3.2.1、采用創(chuàng)造性的漏磁技術(shù)，成功研發(fā)了電抗器和變壓器一體化結(jié)構(gòu)，有效減小系統(tǒng)損耗，提高整機(jī)效率，減少空間占用；3.2.2、自主研發(fā)設(shè)計(jì)了逆變器控制軟件，以DSP型處理器為控制核心,并設(shè)計(jì)了高效的MPPT算法，能精確跟蹤到最大功率點(diǎn)，保證設(shè)備始終處于最佳效能狀態(tài)；3.2.3、設(shè)計(jì)了新型絕緣電阻、漏電流一體化監(jiān)控儀，采用自主設(shè)計(jì)的軟件控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣電阻和對(duì)地漏電流的有效監(jiān)測(cè)；3.2.4、設(shè)計(jì)了完善的全自動(dòng)電源監(jiān)控保