并網(wǎng)逆變器的控制要求有哪些

1. 引言

隨著全球能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，可再生能源的開發(fā)利用受到了廣泛關(guān)注。光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等分布式發(fā)電系統(tǒng)以其清潔、可再生、分布廣泛等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為電力系統(tǒng)的重要組成部分。并網(wǎng)逆變器作為連接分布式發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，其控制性能直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

2. 并網(wǎng)逆變器的基本原理

并網(wǎng)逆變器的主要功能是將分布式發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)同頻同相的交流電，實(shí)現(xiàn)電能的并網(wǎng)傳輸。其基本原理包括以下幾個(gè)方面：

2.1 直流電轉(zhuǎn)換為交流電

并網(wǎng)逆變器通過功率電子器件（如IGBT、MOSFET等）的開關(guān)控制，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。在開關(guān)器件的控制下，輸出電壓的波形可以是正弦波、方波或其他形式。

2.2 與電網(wǎng)同頻同相

并網(wǎng)逆變器需要與電網(wǎng)的頻率和相位保持一致，以實(shí)現(xiàn)電能的順利傳輸。這需要通過鎖相環(huán)（PLL）等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)頻率和相位的實(shí)時(shí)跟蹤。

2.3 功率控制

并網(wǎng)逆變器需要根據(jù)分布式發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率和電網(wǎng)的需求，實(shí)時(shí)調(diào)整輸出功率，以滿足電網(wǎng)的負(fù)荷需求。

2.4 電流控制

并網(wǎng)逆變器需要控制輸出電流的幅值和相位，以實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的同步并網(wǎng)。

2.5 電壓控制

并網(wǎng)逆變器需要控制輸出電壓的幅值和頻率，以滿足電網(wǎng)的電壓要求。

2.6 保護(hù)功能

并網(wǎng)逆變器需要具備過載保護(hù)、短路保護(hù)、過熱保護(hù)等保護(hù)功能，以確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3. 功率控制

3.1 功率控制的重要性

功率控制是并網(wǎng)逆變器的核心控制要求之一。通過功率控制，可以保證分布式發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的功率平衡，避免因功率過大或過小而導(dǎo)致的系統(tǒng)不穩(wěn)定。

3.2 功率控制的實(shí)現(xiàn)方式

功率控制的實(shí)現(xiàn)方式主要有以下幾種：

3.2.1 恒功率控制

恒功率控制是指并網(wǎng)逆變器輸出的功率保持恒定，不受電網(wǎng)負(fù)荷變化的影響。這種控制方式適用于光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)，可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2.2 動(dòng)態(tài)功率控制

動(dòng)態(tài)功率控制是指并網(wǎng)逆變器根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷需求，實(shí)時(shí)調(diào)整輸出功率。這種控制方式適用于儲(chǔ)能系統(tǒng)、微電網(wǎng)等場(chǎng)景，可以提高系統(tǒng)的靈活性和可靠性。

3.2.3 功率因數(shù)控制

功率因數(shù)控制是指并網(wǎng)逆變器根據(jù)電網(wǎng)的功率因數(shù)要求，調(diào)整輸出功率的相位，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。這種控制方式適用于工業(yè)用電、商業(yè)用電等場(chǎng)景，可以降低電網(wǎng)的損耗。

4. 電流控制

4.1 電流控制的重要性

電流控制是并網(wǎng)逆變器的另一個(gè)核心控制要求。通過電流控制，可以保證并網(wǎng)逆變器輸出的電流與電網(wǎng)的電流同步，避免因電流不同步而導(dǎo)致的系統(tǒng)不穩(wěn)定。

4.2 電流控制的實(shí)現(xiàn)方式

電流控制的實(shí)現(xiàn)方式主要有以下幾種：

4.2.1 電流幅值控制

電流幅值控制是指并網(wǎng)逆變器根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷需求，調(diào)整輸出電流的幅值。這種控制方式可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)滿足電網(wǎng)的負(fù)荷需求。

4.2.2 電流相位控制

電流相位控制是指并網(wǎng)逆變器根據(jù)電網(wǎng)的頻率和相位，調(diào)整輸出電流的相位。這種控制方式可以保證并網(wǎng)逆變器輸出的電流與電網(wǎng)的電流同步。

4.2.3 電流頻率控制

電流頻率控制是指并網(wǎng)逆變器根據(jù)電網(wǎng)的頻率要求，調(diào)整輸出電流的頻率。這種控制方式可以保證并網(wǎng)逆變器輸出的電流與電網(wǎng)的電流同頻。