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太原合创公司光伏逆变装置可行性研究报告
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更新于2023-11-24
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太原合创自动化有限公司光伏发电并网逆变装置可行性研究报告.doc 本报告主要对太原合创自动化有限公司光伏发电并网逆变装置进行可行性研究,以下为报告目录: 1. 项目概况 1.1 项目概况 1.2 编制依据 1.3 编制原则 1.4 建设内容及规模 1.5 项目总投资及资金筹措 1.6 工程建设进度 报告涵盖了项目的基本情况、依据和原则,对建设内容、规模、总投资及资金筹措以及工程建设进度进行了详细的描述和分析。
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光伏发电并网逆变装置
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门子、SMA 等外资企业。这样导致大型光伏系统的造价升高、依赖性强,
从而制约了并网型光伏系统在国内市场的发展和推广。因此掌握兆瓦级并
网逆变器技术对推广并网型光伏系统有着至关重要的作用。
3.1.3 技术发展趋势
随着电力变流技术的进步、应用领域的扩大,光伏并网发电的应用越
来越广泛,对并网光伏逆变器的要求也越来越高。首先,要求逆变器输出
的电量和电网电量保持同步,在相位、频率上严格一致,逆变器的功率因
数近于 1。其次,满足电网电能质量的要求,逆变器应输出失真度小的正
弦波。第三,具有对孤岛检测的功能,防止孤岛效应的发生,避免对用电
设备和人身造成伤害。第四,为了保证电网和逆变器安装可靠运行,两者
之间的有效隔离及接地技术也非常重要。
根据国内外客户的反馈意见及市场趋势,从 2008 年开始,国内外并
网光伏发电系统中逆变器朝着高性能、高效率、智能化的方向发展。
主要技术发展趋势如下:
(1)结构发展趋势:
过去逆变器的结构由工频变压器结构的光伏逆变器转化多转换级带
高频变压器的逆变结构,功率密度大大提高,逆变器空载损耗也相应降低,
从而效率得到提高,但也导致了逆变器的电路结构复杂,可靠性降低。现
阶段的光伏并网逆变器普遍采用了串级型,经过反复研究表明:逆变器采
用多串级逆变结构,融合了串级的设计灵活、高能量输出与集中型低成本
的优点,是今后光伏并网逆变结构的一种发展趋势。
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光伏发电并网逆变装置
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(2)控制策略发展趋势:
光伏并网发电系统中的逆变器需要对电流和功率进行控制,逆变器输
出电流主要采用各种优化的 PWM 控制策略。
对光伏阵列工作点跟踪控制主要有:恒电压控制策略和 MPPT 光伏
阵列功率点控制策略。
逆变器跟踪电网控制最早出现了非线性控制策略,随着微处理器技术,
尤其是数字信号处理器的发展,现代控制理论中许多先进算法也被应用到
光伏逆变系统的控制中,如人工神经网络、自适应、滑模变结构、模糊控
制等。将来光伏并网系统的综合控制成为其研究发展的新趋势。基于瞬时
无功理论的无功与谐波电流补偿控制,使得光伏并网系统既可以向电网提
供有功功率,又可实现电网无功和谐波电流补偿。这对逆变器跟踪电网控
制的实时性、动态特性要求更高。
逆变器对于孤岛效应的控制,孤岛效应的检测一般分成被动式与主动
式。常常采用主动检测法如脉冲电流注入法 、输出功率变化检测法、主
动频率偏移法和滑模频率偏移法等。随着光伏并网发电系统进一步的广泛
应用,当多个逆变器同时并网时,不同逆变器输出的变化非常大。将来多
逆变器的并网通信、协同控制已成为其孤岛效应检测与控制发展趋势。
我公司自主研发的逆变装置采用国际先进的九电平(电平台阶为+4E,
+3E,+2E,E,0,-E,-2E,-3E,-4E)变基准叠加 PWM 与矢量控制相
结合的控制方法来控制 IGBT 开关,通过三相九电平 IGBT 功率模块将直
流逆变成完美无谐波的正弦电压、电流波形,并采用数学模糊集合基础上
的频率偏移主动式反孤岛控制,与电网智能化软连接并网运行。该项目的
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光伏发电并网逆变装置
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完成,技术可达国际先进水平。
3.2 产业关联度分析
3.2.1 本项目产品的供需
本项目产品作为光伏发电系统中不可或缺的环节,主要应用于大型光
伏发电站,将光伏板输出的直流逆变成完美无谐波的正弦交流,与电网进
行软连接并网运行。本项目的建设将满足光伏发电系统及电网的需求。
在本项目产品的生产过程中,需要先进的电力电子器件作为原材料,
是生产过程中的必需投入要素,可扩大其需求量,带动其行业的发展。
3.2.2 本项目技术的供给
本项目采用的关键技术:变基准叠加技术九电平 IGBT 开关拓扑电路
模块,其技术原理有很多可借鉴之处,变频器行业也可通过九电平变基准
叠加技术实现输出电平台阶为九电平的电压波形,改善变频技术的波形较
差的问题,本项目为变频器的技术进步提供了技术支持。
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光伏发电并网逆变装置
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四 市场分析
4.1 光伏发电市场概况
在光伏发电领域,光伏发电的成本在过去的 30 年内下降了 2 个数量
级,各个国家政府采用优惠政策和适当投入培育和扶持光伏发电市场,光
伏发电正保持每年 40%以上的速度增长,2007 年全球太阳能新装容量达
2362MWp,比 2005 年的 1321MWp 增长 44.07%,2008 年全球光伏装机
容量达到 5559MWp,西班牙名列首位,德国第二。日本政府 2008 年 11
月发布了“太阳能发电普及行动计划”,确定光伏发电量到 2030 年的发展
目标是要达到 2005 年的 40 倍,并在 3-5 年后,将太阳能电池系统的价格
降至目前的一半左右。2009 年还专门安排 30 亿日元的补助金,专项鼓励
太阳能蓄电池的技术开发。2008 年 9 月 16 日,美国参议院通过了一揽子
减税计划,其中将光伏行业的减税政策(ITC)续延 2-6 年。
2003—2008 年全球光伏发电装机容量图
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