
光伏并网发电系统主要由太阳电池阵和并网逆变器两部分组成。
(1)太阳电池阵:将太阳光能转换成电能,在阳光充足时通过并网逆变器将直流电转换为交流电输入电 网。
(2)并网逆变器:并网逆变器是将直流电转换为交流电的设备,输入端接太阳电池阵,输出端接交流电 网。并网逆变器除具有普通逆变器的功能外,还应具有以下功能:
1)纯正弦波同步并网送电:通过 DC/AC 电压型逆变器实现电流瞬时控制,将电流控制成 50Hz 正弦波, 自动与电网同步后送入电网。 以正弦波电流的方式并网送电不会对电网产生谐波干扰和过多的无功分量。
2)太阳能电池最大功率追踪技术:以晶体硅为基本材料的太阳能电池在不同的照射强度和温度下其 I-V 特性曲线各不相同,而输出与 I-V 特性相应存在一个最大功率输出点,因此,对太阳电池最大输出 功率点的追踪 MPPT(Maximum Power Point Trace)成为提高整个系统效率的关键点之一。
3)反孤岛运行技术:并网发电运行时,电网因意外情况出现停电时,并网运行设备应该能够及时检测 出电网停电情况,并与电网解列,停止向电网送电,以保护人身和设备安全。
4)独立供电及自动同步并网运行技术:系统在电网停电时,可实现自动与电网解列,独立向重要负载 提供优质交流电能。在配备蓄电池后,本系统还可在夜间不间断地提供电能。在电网恢复供电时,通过 与电网电压同步,可在不影响给负载供电的情况下切换至并网发电运行方式。
如图1所示光伏并网拓扑结构有很多形式,最普遍的有采用单级变换和两级变换拓扑结构,两级变换拓扑结构一般由形式多样的DC/DC变换器和DC/AC并网逆变器组成。前端的DC/DC变换器一般是比较常见的BUCK、BOOST、BUCK-BOOST、CUK或者是推挽电路等等,用来实现光伏电池输出功率的最大功率跟踪,前端DC/DC环节还需要实现蓄电池储能功能;而DC/AC一般是单相或三相的并网逆变器实现并网、有功调节、无功补偿或者是谐波补偿等功能,如果是单级变换拓扑结构就只有后端的DC/AC部分。