第1章 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的工作原理 1.1光伏并網(wǎng)系統(tǒng)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)就是將太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)與電力網(wǎng)相連接的系統(tǒng)。并網(wǎng)逆變器是 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件和技術(shù)關(guān)鍵。除了將光伏陣列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為 交流電，與普通逆變器不同的是，并網(wǎng)逆變器還需對(duì)轉(zhuǎn)換的交流電的頻率、電壓、 電流、相位、有功與無(wú)功、電能品質(zhì)（電壓波動(dòng)、高次諧波）等進(jìn)行控制，使轉(zhuǎn) 換后的交流電的電壓、頻率與電網(wǎng)交流電的電壓、頻率一致。一般來(lái)說(shuō)，并網(wǎng)逆變器具有如下功能：（1） 自動(dòng)開(kāi)關(guān)。根據(jù)日出到日落的日照條件，盡量發(fā)揮光伏陣列輸出功率 的潛力，在此范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)始和停止。（2）最大功率跟蹤（）控制。在不同的外界溫度和太陽(yáng)光照強(qiáng)度條件下， 使光伏陣列盡量保持最大功率輸出的工作狀態(tài)。（3）并網(wǎng)時(shí)抑制高次諧波電流流入電網(wǎng)，減少對(duì)電網(wǎng)的影響。（4） 防止孤島運(yùn)行。系統(tǒng)所在地發(fā)生停電，但由于光伏發(fā)電繼續(xù)供電，逆 變器的輸出電壓并未變動(dòng)。此時(shí)，就不能正常檢測(cè)出是否停電，一旦再恢復(fù)來(lái)電， 就有可能造成事故，這種情況稱(chēng)為孤島運(yùn)行。為保護(hù)設(shè)備維修人員不受到傷害， 并網(wǎng)逆變器需要具備此功能。（5） 自動(dòng)電壓調(diào)整。由于大量的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)相聯(lián)，晴天時(shí)太陽(yáng) 能光伏系統(tǒng)的剩余電能會(huì)同時(shí)送往電網(wǎng)，使電網(wǎng)的電壓上升，導(dǎo)致供電質(zhì)量下降。

為保持電網(wǎng)的電壓正常，運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中要能夠自動(dòng)防止并網(wǎng)逆變器輸出電壓上升。 但對(duì)于小容量的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，幾乎不會(huì)引起電壓上升，所以一般省去此 功能。（6） 異常情況排解與停止運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)所在地電網(wǎng)或逆變器發(fā)生故障時(shí)， 及時(shí)查出異常，控制逆變器停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 1.2并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)和原理光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器作為太陽(yáng)能光伏陣列和電網(wǎng)的連接部分，在不 同的應(yīng)用場(chǎng)合，根據(jù)太陽(yáng)能光伏陣列的輸出電流、電壓和功率等級(jí)和并網(wǎng)需求可 以采用多種逆變器的連接方式。1 / 9（1）集中逆變器。多組串聯(lián)的光伏組件并聯(lián)后再接在逆變器的直流輸入側(cè)， 再通過(guò)逆變器變換為交流電并入單相或三相電網(wǎng)。由于只有一個(gè)逆變器，系統(tǒng)設(shè) 計(jì)成本低。但是光伏組件的輸出不平衡使系統(tǒng)損耗較多，此外單逆變器結(jié)構(gòu)使系 統(tǒng)可靠性下降。它主要應(yīng)用于大規(guī)模的沙漠光伏電站。（2）組串逆變器。光伏組件被連接成為幾個(gè)相互平行的組串，每個(gè)組串都 單獨(dú)連接一臺(tái)逆變器，故稱(chēng)為“組串逆變器”。各光伏組串之間沒(méi)有在直流側(cè)進(jìn) 行并接，而是在交流側(cè)與電網(wǎng)并接。每個(gè)組串逆變器均具有獨(dú)立的最大功率跟蹤 單元，從而減少了光伏組件最佳工作點(diǎn)與逆變器不匹配的現(xiàn)象和部分陰影帶來(lái)的 損耗，增加了發(fā)電量。

它主要應(yīng)用于中大型光伏電站、較大型戶用屋頂并網(wǎng)發(fā)電 和城市分布式發(fā)電系統(tǒng)。（3）組件逆變器（光伏模塊）。每個(gè)組件連接一臺(tái)逆變器，交流側(cè)并入低壓 電網(wǎng)，并對(duì)各個(gè)組件實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤控制，增加了逆變器對(duì)組件的匹配性，同 時(shí)模塊化結(jié)構(gòu)也增加了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。然而過(guò)多的逆變器使系統(tǒng)整體效率降低。 它主要應(yīng)用于小型光伏發(fā)電。逆變器一般包括三部分：? 逆變部分：其功能是采用功率開(kāi)關(guān)器件實(shí)現(xiàn) 逆變。有的逆變器為了提高直流側(cè)的電壓范圍和 控制采用了多級(jí)的逆變結(jié)構(gòu)；? 控制部分：其功能是控制整個(gè)逆變器工作；? 保護(hù)部分：其功能是在逆變器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)起安全保護(hù)作用。并網(wǎng)逆變器輸出電流控制方式：瞬時(shí)滯環(huán)比較控制方式，定時(shí)比較控制方式 （三態(tài)和兩態(tài)），三角波比較控制方式（雙極性、單極性非倍頻和單極性倍頻）。為了防止太陽(yáng)能光伏陣列的直流電流向電力系統(tǒng)的配電線，給電力系統(tǒng)造成 不良影響，在并網(wǎng)逆變器中一般設(shè)有絕緣變壓器將直流電與交流電分開(kāi)。絕緣變 壓器可以設(shè)置在逆變器與電網(wǎng)配線之間，也可采用在逆變器的功率轉(zhuǎn)換部分設(shè)置 內(nèi)藏方式。基于并網(wǎng)安全性的考慮，部分國(guó)家強(qiáng)制要求并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)絕緣隔 離。根據(jù)采用的絕緣隔離方式，并網(wǎng)逆變器電路結(jié)構(gòu)通常分為以下三種：1）工頻變壓器絕緣工頻變壓器絕緣方式主電路將光伏陣列的直流輸出逆變?yōu)榻涣麟姾螅ㄟ^(guò)工 頻變壓器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。

其中采用工頻變壓器使輸入和輸出絕緣，主電路和控制電路2 / 9 簡(jiǎn)單。為了追求效率、減少空載損耗，工頻變壓器的工作磁通密度選的比較低， 因此質(zhì)量和體積較大，約占逆變器的總質(zhì)量的 50%左右，該結(jié)構(gòu)是最早的一種 主電路形式，現(xiàn)在它的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越少。2）高頻變壓器絕緣高頻變壓器絕緣方式主電路由太陽(yáng)能光伏陣列直流輸入，經(jīng)過(guò)高頻逆變器轉(zhuǎn) 換成高頻交流電壓，經(jīng)高頻變壓器變換電壓后，再經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)換成直流電，最 終經(jīng)過(guò)逆變器輸出工頻交流電。其中采用了高頻鏈接的 變換電路，所以可使裝 置小型化、可集成化、重量輕。與工頻變壓器絕緣方式相比，電路構(gòu)成、控制方 式均比較復(fù)雜，由于經(jīng)過(guò)兩級(jí)轉(zhuǎn)換，所以系統(tǒng)的效率也有所下降。該結(jié)構(gòu)是 20 世紀(jì)90年代比較主流的主電路結(jié)構(gòu)。3）無(wú)變壓器絕緣在無(wú)變壓器絕緣方式的主電路中，光伏陣列的直流輸出經(jīng)過(guò)升壓斬波器升壓 至合適的電壓值，再通過(guò)逆變實(shí)現(xiàn)交流輸出。其中升壓 部分可以適應(yīng)較寬的直 流電壓范圍，有利于光伏陣列實(shí)現(xiàn)最大功率輸出，同時(shí)保證了逆變部分輸出電流 相對(duì)穩(wěn)定。與變壓器絕緣方式相比，由于無(wú)隔離變壓器的絕緣方式除了具有體積小、質(zhì) 量輕的特點(diǎn)外，還具有效率高、成本較低的特點(diǎn)。

雖然沒(méi)有采用變壓器進(jìn)行輸入 和輸出絕緣，但是只要采用適當(dāng)措施，同樣可保證主電路和控制電路運(yùn)行的安全 性。它已成為目前主流的并網(wǎng)逆變器主電路結(jié)構(gòu)。對(duì)于無(wú)變壓器結(jié)構(gòu)的逆變器，由于輸出電流的直流成分很可能給電網(wǎng)側(cè)設(shè)備 的變壓器造成影響；此外當(dāng)太陽(yáng)能陣列的直流部分對(duì)地電位發(fā)生變動(dòng)時(shí)，有可能 通過(guò)太陽(yáng)能陣列的寄生電容而發(fā)生漏電。因此為了使無(wú)變壓器結(jié)構(gòu)的逆變器安全 運(yùn)行，必須采取一定的措施：（l）由于無(wú)變壓器形式主電路沒(méi)有變壓器對(duì)輸入和輸出絕緣，因此太陽(yáng)能 光伏陣列的正極或負(fù)極不能直接接地。系統(tǒng)的接地點(diǎn)應(yīng)在交流輸出的單相三線制 中性點(diǎn)。另外，由于太陽(yáng)能陣列面積較大，對(duì)地有等效電容存在（正極等效電容 和負(fù)極等效電容），該電容的充、放電會(huì)對(duì)電路的正常工作造成影響。當(dāng)其低頻 部分達(dá)到漏電流的保護(hù)閾值時(shí)，漏電流保護(hù)開(kāi)關(guān)會(huì)切斷供電電源光伏并網(wǎng)，造成斷電事故； 其高頻部分產(chǎn)生的電磁干擾會(huì)影響其他用電設(shè)備的正常工作。等效對(duì)地電容充放3 / 9 電電流的低頻部分的影響可以通過(guò)控制逆變器變換方式來(lái)消除；高頻部分的影響 可以由濾波的方式來(lái)消除。（2）為了防止太陽(yáng)能光伏陣列接地造成主電路損壞，還應(yīng)增設(shè)接地保護(hù)電 路。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)零序互感器來(lái)檢測(cè)太陽(yáng)能陣列的正、負(fù)極的接地 電流。

正常情況下，正、負(fù)極的接地電流應(yīng)基本平衡，若不平衡電流值超過(guò)接地 保護(hù)電路的閾值，說(shuō)明光伏陣列的正極或負(fù)極有可能接地，此時(shí)，接地保護(hù)電路 動(dòng)作，切斷逆變器的輸出，系統(tǒng)停止工作。 1.3逆變器性能的技術(shù)參數(shù)體現(xiàn)逆變器性能的技術(shù)參數(shù)主要包含以下幾個(gè)方面：（l）額定輸出電壓（穩(wěn)壓能力）在規(guī)定的輸入直流電壓允許波動(dòng)范圍內(nèi)， 它表示逆變器輸出的額定電壓值。對(duì)輸出額定電壓值的穩(wěn)定度有如下規(guī)定：在逆 變器穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電壓波動(dòng)范圍有一個(gè)限定，如其偏差不超過(guò)[鍵入文字]額定值的3%；在負(fù)載突變或其他干擾因素影響的情況下，輸出電壓偏差不 超過(guò)額定值的8%。（2）電壓波形失真度 當(dāng)逆變器輸出電壓為正弦波時(shí)，應(yīng)規(guī)定允許的最大 波形失真度（諧波含量）。通常以輸出電壓的總波形失真度表示，對(duì)單相逆變器 其值不應(yīng)超過(guò)10%，對(duì)三相逆變器其值不應(yīng)超過(guò)5%。（3）額定輸出頻率 逆變器輸出交流電壓的頻率應(yīng)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定值，通 常為工頻50。正常工作條件下其偏差應(yīng)在1%以內(nèi)。（4）輸出電壓不均衡度 這個(gè)一般用于三相逆變。在正常工作條件下，逆 變器輸出三相電壓的不平衡度應(yīng)不超過(guò)一個(gè)規(guī)定值，如5%。（5）額定電流（或額定功率） 它表示在規(guī)定的負(fù)載功率因數(shù)范圍內(nèi)，逆 變器的額定輸出電流。

有的產(chǎn)品給出的額定功率，其單位為 V*A （伏安）或*A （千伏安）。注：逆變器的額定功率是當(dāng)功率因數(shù)為1時(shí)（可以通過(guò)逆變器控制 系統(tǒng)進(jìn)行控制），額定輸出電壓與額定輸出電流的乘積。（6）負(fù)載功率因數(shù) 它表示逆變器帶感性負(fù)載或容性負(fù)載的能力。在正弦 波條件下，負(fù)載功率因數(shù)應(yīng)為0.7-0.9，額定值為0.9。注：功率因數(shù)越接近1越 好。（7）逆變器效率 它表示在規(guī)定的工作條件下，其輸出功率與輸入功率之4 / 9 比，以百分比表示。逆變器在額定輸出功率下的效率為額定效率，10%額定功率 輸出功率下的效率為低負(fù)荷效率。（8）啟動(dòng)特性 它表示逆變器帶載啟動(dòng)的能力和動(dòng)態(tài)工作時(shí)的性能。逆變 器應(yīng)能夠在額定負(fù)載下直接啟動(dòng)，能夠根據(jù)負(fù)載的變化很快的響應(yīng)并調(diào)節(jié)輸出功 率。（9）各種保護(hù)能力 如：逆變器的過(guò)流保護(hù)，應(yīng)能夠保證在負(fù)載發(fā)生短路 或電流超過(guò)允許值時(shí)及時(shí)動(dòng)作，既保護(hù)了逆變器本身，又有利于負(fù)載安全；過(guò)壓 保護(hù)，應(yīng)能夠保證出現(xiàn)故障導(dǎo)致輸出電壓過(guò)高時(shí)能及時(shí)實(shí)施保護(hù)措施，以使負(fù)載 免受輸出過(guò)電壓的損害；過(guò)載保護(hù)，當(dāng)逆變器的負(fù)載變化，導(dǎo)致逆變器輸出超出 額定功率許多，一般為額定負(fù)載的 150%，應(yīng)能夠及時(shí)切斷逆變器從而起到保護(hù) 的功能。

(10)噪聲 電力電子設(shè)備中的變壓器、濾波電感、電磁開(kāi)關(guān)、大功率開(kāi)關(guān)器 件及風(fēng)扇等部件都會(huì)產(chǎn)生噪聲。逆變器正常運(yùn)行時(shí)，其噪聲應(yīng)不超過(guò) 80，小功 率逆變器的噪聲應(yīng)不超過(guò)65。 1.4 控制方法（ ）的控制目的就是實(shí)現(xiàn)光伏電池的最大功率輸出。實(shí)質(zhì)上是一個(gè)動(dòng)態(tài) 自尋優(yōu)過(guò)程，通過(guò)對(duì)當(dāng)前光伏電池輸出的電壓V與電流I 的檢測(cè)，求得當(dāng)前光伏 電池的輸出功率，然后與前一時(shí)刻光伏電池的輸出功率相比較，取大的值；在下 一周期，再檢測(cè)V、I，再比較取大值，如此循環(huán)，便可實(shí)現(xiàn)控制。控制算法有很多方式，常用的有恒電壓跟蹤法、擾動(dòng)觀察法、增量電導(dǎo)法以 及模糊控制算法等。本節(jié)就對(duì)這些常用的方法作一介紹。a）恒電壓跟蹤法從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)恒電壓跟蹤法是一種曲線擬合的工作方式，它的工作原理 是：室外溫度一定時(shí)，光伏電池的最大功率點(diǎn)的分布幾乎是在一垂直線兩側(cè)，也 就是說(shuō)光伏電池的最大功率點(diǎn)對(duì)應(yīng)某個(gè)恒定電壓，只需找到并控制光伏電池 使之輸出恒定在即可。實(shí)際上這是把控制簡(jiǎn)化成穩(wěn)壓控制。恒電壓跟蹤法優(yōu)點(diǎn)明顯：控制簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)、可靠性高，能提高光伏電池20% 的效率。缺點(diǎn)就是忽略了環(huán)境溫度對(duì)光伏電池輸出電壓的影響。以單晶硅為例， 環(huán)境溫度每升高 1度，其光伏電池輸出電壓下降0.30.4%。

也就是說(shuō)光伏電池最5 / 9 大功率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的會(huì)隨著環(huán)境溫度的變化而變化。所以恒電壓跟蹤法不適合溫 度變化較大的場(chǎng)所。b）擾動(dòng)觀察法擾動(dòng)觀察法（ ，簡(jiǎn)稱(chēng)法）的原理是先給一個(gè)擾動(dòng)輸出電壓信號(hào)（）， 然后測(cè)量光伏電池輸出功率的變化并與擾動(dòng)前的功率相比較，如果大于之前的功 率值，表明擾動(dòng)方向正確，可繼續(xù)向同一（+△U）方向擾動(dòng)；如果小于之前的功 率值，則往反方向（-△U）方向擾動(dòng)。此方法的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，要測(cè)量的參數(shù) 少，通過(guò)不斷擾動(dòng)達(dá)到最大功率的輸出。缺點(diǎn)就是初始值 和跟蹤步長(zhǎng)△U 值 的選取，這個(gè)對(duì)跟蹤精度和速度有很大的影響，而且在光伏達(dá)到最大功率點(diǎn)處擾 動(dòng)仍會(huì)繼續(xù)，這就有可能在最大功率點(diǎn)附近振蕩，導(dǎo)致功率損失，降低光伏電池 的效率。c）增量電導(dǎo)法增量電導(dǎo)法（ ，簡(jiǎn)稱(chēng)法）與擾動(dòng)觀察法最大的區(qū)別就是避免了盲目性。擾 動(dòng)觀察法是通過(guò)調(diào)整工作點(diǎn)的電壓，使之逐漸接近最大功率點(diǎn)電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)光伏電 池的最大功率點(diǎn)的跟蹤，它不知道最大功率點(diǎn)大致在什么方向。而增量電導(dǎo)法能 判斷出工作點(diǎn)電壓與最大功率點(diǎn)之間的關(guān)系，通過(guò)每次的測(cè)量和比較估算出最大 功率點(diǎn)的大致位置，再根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，避免了電壓調(diào)整時(shí)的盲目性，也 保證了在日照強(qiáng)度變化時(shí)，光伏電池的輸出端電壓以平穩(wěn)的方式變化，其電壓的 波動(dòng)較擾動(dòng)觀察法小。

d）最大功率點(diǎn)跟蹤的模糊控制控制算法是以模糊集合理論、模糊語(yǔ)言以及模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的控制思想， 是一種非線性智能控制方法。模糊控制的基本原理如圖 1.1所示。在設(shè)計(jì)模糊控制器的時(shí)候要注意以下幾點(diǎn)：? 確定模糊控制器的輸入量和輸出量；? 列寫(xiě)出模糊控制器的規(guī)則；? 選擇論域并確定相關(guān)參數(shù)。6 / 9控制電路參數(shù)設(shè)計(jì)包括兩部分，電感 L 設(shè)計(jì)和電容 C 設(shè)計(jì)。經(jīng)計(jì)算可得，由高等數(shù)學(xué)求導(dǎo)得最大值算出當(dāng)時(shí)，L 取到最大值：，因此為保證額定情況下滿足紋波電流的要求，L應(yīng)滿足。 通過(guò)計(jì)算，為保證直流母線的電壓波動(dòng)小于允許值，則平均電容 值應(yīng)大于等于，這樣根據(jù)以上所述的方法求出電路所需要的電感L和電容C，從 而保證系統(tǒng)工作時(shí)能使波動(dòng)在允許范圍內(nèi)。 1.5并網(wǎng)逆變器的 控制策略（ ）控制就是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)，即通過(guò)對(duì)一系列脈沖的寬度 進(jìn)行調(diào)制，來(lái)等效的獲得所需要的波形（包括形狀和幅值）。當(dāng)前的的實(shí)現(xiàn)方式 主要有、準(zhǔn)最優(yōu)、電流滯環(huán)以及電壓空間矢量（）控制等等。1） 三相控制是逆變器較常用的 調(diào)制方式，技術(shù)上已經(jīng)很成熟。方式簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)；缺點(diǎn) 就是調(diào)制度低，輸出線電壓幅值最大為的輸入電壓的0.866倍。

與其它控制方式 相比，在相同開(kāi)關(guān)頻率下，控制方式的開(kāi)關(guān)損耗較大。基本原理就是把希望輸出 的正弦波作為調(diào)制信號(hào)，把接收調(diào)制的信號(hào)作為載波，通過(guò)調(diào)制波與載波相比得 到期望的波形。一般采用三角波作為載波，而其等腰三角波應(yīng)用最多。這是因?yàn)?等腰三角形上任一點(diǎn)的水平寬度和高度成線性關(guān)系，且左右對(duì)稱(chēng)，當(dāng)它與任一平 緩變化的調(diào)制信號(hào)相交時(shí)對(duì)電路中的開(kāi)關(guān)器件進(jìn)行通斷控制，這就可以得到寬度 正比于信號(hào)波幅值的脈沖。所以調(diào)制信號(hào)為正弦波時(shí)，所得到的就是波形。2）準(zhǔn)最優(yōu)控制準(zhǔn)最優(yōu)控制與控制不同的地方僅在于調(diào)制信號(hào)，它是在正弦信號(hào)的基礎(chǔ)上疊 加一個(gè)三次諧波，且三次諧波的相位與調(diào)制波同相。這種準(zhǔn)最優(yōu)控制方式的特點(diǎn) 有：電壓利用率較的高光伏并網(wǎng)，最高可達(dá)91%；不包含低次諧波的干擾；功率器件的開(kāi) 關(guān)頻率與載波頻率相同。3） 電流滯環(huán)控制電流滯環(huán)控制屬于跟蹤型變流控制，同屬于跟蹤型的還有三角波比較。采用 電流跟蹤型控制技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)：硬件電路簡(jiǎn)單，不需要載波發(fā)生器；7 / 9? 電流響應(yīng)快，可用于實(shí)時(shí)控制；? 輸出電壓波形不含有特定諧波；? 屬于閉環(huán)控制。4） 空間矢量電壓（）控制空間矢量脈寬調(diào)制 （ ）控制技術(shù)常用于交流感應(yīng)電機(jī)的一種控制方式， 控制三相電壓型逆變器的功率開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)觸發(fā)順序和脈寬寬度。

這種開(kāi)關(guān)觸 發(fā)順序和脈寬寬度的組合在電機(jī)定子線圈中產(chǎn)生 3 個(gè)互差電角度且波形失真較 小的正弦波電流。空間電壓矢量技術(shù)從電機(jī)角度出發(fā)，著眼于使電機(jī)獲得幅值恒 定的圓形磁場(chǎng)。利用逆變器不同的開(kāi)關(guān)模式產(chǎn)生實(shí)際磁通去逼近基準(zhǔn)磁通圓，不 僅能達(dá)到較高的控制性能，而且由于它把逆變器和電機(jī)看作一個(gè)整體來(lái)處理，使 得系統(tǒng)模型簡(jiǎn)單，便于用數(shù)字化實(shí)現(xiàn)，并且具有噪聲低、電壓利用率高的特點(diǎn)。目前應(yīng)用于逆變器控制是技術(shù)主要有兩個(gè)：一是基于固定頻率的電流控制， 該方法利用同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的電流調(diào)節(jié)器計(jì)算出電壓指令，在通過(guò)電壓空間矢 量跟蹤電壓指令信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)控制方法；二是利用基于滯環(huán)電流控制的，即利 用電流偏差矢量或電流偏差變化率矢量空間分布給出最佳的電壓矢量切換，是電 流偏差控制在滯環(huán)環(huán)寬以內(nèi)，此方式的開(kāi)關(guān)頻率是變化的。 1.6逆變器的保護(hù)通常并網(wǎng)逆變器的基本保護(hù)功能有：輸入過(guò)壓欠壓保護(hù)，輸入過(guò)流保護(hù)，短 路保護(hù)，過(guò)熱保護(hù)，防雷擊保護(hù)；并網(wǎng)保護(hù)有：輸出過(guò)壓保護(hù)，輸出過(guò)流保護(hù)， 過(guò)頻、欠頻保護(hù)以及防孤島效應(yīng)保護(hù)。各保護(hù)功能說(shuō)明見(jiàn)表1，其中對(duì)于光伏并 網(wǎng)最重要的一個(gè)仍是防孤島效應(yīng)保護(hù)，是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。表1 并網(wǎng)逆變器保護(hù)功能說(shuō)明當(dāng)逆變器的輸入電壓超過(guò)額定電壓的±10%時(shí)，輸入欠壓、過(guò)壓保護(hù)逆變器應(yīng)能自動(dòng)關(guān)機(jī) 基本 過(guò)電流、短路保護(hù) 當(dāng)輸入電流超過(guò)額定值的150%或出現(xiàn)短路電流 保護(hù)時(shí)，逆變器應(yīng)能自動(dòng)關(guān)機(jī)極性反接保護(hù)輸入直流極性接反時(shí)，逆變器應(yīng)能停止輸出過(guò)熱保護(hù)當(dāng)功率模塊溫度超過(guò)限定值，逆變器應(yīng)自動(dòng)關(guān)機(jī)8 / 9雷電保護(hù)室外逆變器應(yīng)內(nèi)置避雷裝置，防止雷擊當(dāng)電網(wǎng)電壓超出正常值的±10%時(shí)，逆變器應(yīng)立輸出過(guò)壓、欠壓保護(hù)刻脫離電網(wǎng)輸出頻率波動(dòng)范圍是±0.5，當(dāng)電網(wǎng)頻率超出此輸出過(guò)頻、欠頻保護(hù) 并網(wǎng)范圍時(shí)，逆變器應(yīng)立刻脫離電網(wǎng) 保護(hù)若大于輸出電流的 0.5%時(shí)，應(yīng)斷開(kāi)逆變器進(jìn)行輸出直流含量檢修當(dāng)出現(xiàn)孤島現(xiàn)象，逆變器必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)脫離防孤島保護(hù)電網(wǎng)當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)正常工作時(shí)，逆變器將發(fā)出的電能輸送到電網(wǎng)。

若電網(wǎng)因故 障斷電時(shí)，如果系統(tǒng)不能及時(shí)的檢測(cè)到電網(wǎng)斷電而繼續(xù)向電網(wǎng)輸送電能，則此時(shí) 光伏系統(tǒng)夠成了一個(gè)獨(dú)立供電系統(tǒng)，稱(chēng)此現(xiàn)象為孤島效應(yīng)。形成孤島的原因一般 有兩個(gè)：一是電網(wǎng)故障檢測(cè)裝置動(dòng)作后，而光伏逆變器沒(méi)有檢測(cè)到故障；二是自 然環(huán)境因素造成電網(wǎng)線路發(fā)生故障。孤島現(xiàn)象會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)設(shè)備和用戶設(shè)備造成 影響，甚至是損壞設(shè)備，主要有以下四種情況：（1）發(fā)生孤島時(shí)，電網(wǎng)無(wú)法對(duì)逆變器輸出的電壓、頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。一旦 現(xiàn)過(guò)壓、欠壓或者是過(guò)頻、欠頻時(shí)，易損壞用戶設(shè)備；