光伏逆变器虚拟同步机

逆变器为何要模拟同步发电机特性

       同步发电机-同步发电机,是作发电机运行的同步电机,是一种最常用的交流发电机。广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电

       虽然逆变器不发电，逆变器只是做能量转换，但它的输出就是交流电，电压频率与电网电压频率是一致的

       电网的电就是发电厂发出来的电啊，然后发电厂的电很多是同步发电机发出来的

       所以，逆变器的输出是电网特性，而电网电的特性是同步发电机的输出特性

       其实不一定非要说逆变器要模拟同步发电机特性的，这只是说法的一种，我们公司做逆变器的时候就从来不用这个说法，我们会说逆变器输出要跟踪电网，哦，我们做并网离网逆变器，光伏类的

光伏逆变器与一般逆变器的主要区别是什么？

       光伏逆变器和一般逆变器之间的主要区别在于它们的应用环境和设计特点。光伏逆变器是专门用于太阳能光伏系统的逆变器，而一般逆变器则可能用于多种应用，如电力系统、电子设备等。

       以下是光伏逆变器和一般逆变器的主要区别：

       输入特性：

       光伏逆变器：接收直流（DC）输入，通常是由太阳能光伏板产生的直流电。光伏逆变器的任务是将这个直流电转换为交流（AC）电，以便在家庭、商业或工业用途中使用。

       一般逆变器：可能接收不同类型的直流或交流输入，具体取决于应用。它们通常设计用于将直流电源转换为交流电源，但应用范围更广泛。

       设计和性能优化：

       光伏逆变器：在设计上针对太阳能光伏系统进行了优化，考虑到光照条件的变化和最大功率点跟踪（MPPT）的需求，以确保从光伏板获取最大的能量输出。

       一般逆变器：可能被设计为更通用的设备，以满足不同应用的需求，可能不包含针对太阳能光伏系统的特殊优化。

       输出电流波形：

       光伏逆变器：通常要求产生高质量的交流输出，以确保与电网连接时满足标准的电力要求。

       一般逆变器：输出波形的要求可能根据特定应用而异，一些应用对电力质量的要求可能较为宽松。

       连接到电网的能力：

       光伏逆变器：具有功能将太阳能系统产生的电能与电网连接，将多余的电能注入电网或从电网获取能量的能力。

       一般逆变器：可以用于与电网连接，但可能没有光伏逆变器在这方面的专门功能。

虚拟同步发电机和下垂控制有什么不同

       下垂控制就是选择与传统发电机相似的频率一次下垂特性曲线（Droop Character）作为微源的控制方式，即分别通过P/f下垂控制和Q/V下垂控制来获取稳定的频率和电压，这种控制方法对微网中的微源输出的有功功率和无功功率分别进行控制，无需机组间的通信协调，实现了微源即插即用和对等控制的目标，保证了孤岛下微电网内电力平衡和频率的统一，具有简单可靠的特点。

       虚拟同步机，发电设备和负荷能够通过内在的同步机制自主交互，在不需要人工调节的情况下就可以实现系统的稳定运行。”钟庆昌对未来电力系统的发展充满信心，“虚拟同步机技术可以很好地解决分布式电源与电网的兼容性问题，是解决大规模分布式电源并网的有效途径。可以说，虽然未来的电力系统不能控制事故的发生，但可以将事故控制在一定范围内。”

什么是光伏逆变器？

光伏逆变器可以将光伏（PV）太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电（AC）的逆变器，可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。

       光伏逆变器会用最大功率点追踪（MPPT）的技术来从太阳能板抽取最大可能的功率。

       太阳能电池的太阳辐照度、温度及总电阻之间有复杂的关系，因此输出效率会有非线性的变化，称为电流-电压曲线（I-Vcurve）。

       最大功率点追踪的目的就是在各环境下，针对太阳能模组的输出取_，产生一个（太阳能模组的）负载电阻来获得最大的功率。

你如何看待新能源电站在河北张家口建成投运？

       一个具备虚拟同步机功能的新能源电站２７日在河北省张家口市张北县建成投运。虚拟同步机技术的应用，将对我国推动能源转型，构建清洁低碳、安全高效的能源体系具有重要意义。

       了解到，虚拟同步发电机技术是一种通过模拟同步发电机组的机电暂态特性，使采用变流器的电源具有同步发电机组的惯量、阻尼等并网运行外特性的技术。该技术能够使新能源机组由“我行我素”的“自转”变为“协调统一”的“公转”，主动支撑电网频率、电压波动，有力保障电网安全稳定运行。

       国网冀北电力有限公司科技信通部主任王葆洁介绍，该技术自１９９７年提出以来，英国、美国、德国、荷兰等国一直在努力攻关，但并没有大规模应用。新能源虚拟同步机科技示范工程是国家电网公司十大科技创新示范工程之一，前后历时两年。

       “工程推进中，国网冀北电力协同中国电科院、许继集团、南瑞集团等单位开展了关键技术攻关和装备研制，全面掌握了核心技术，进一步巩固了中国在相关领域技术的引领地位。”王葆洁说。

总结：该工程目前共改造５９台风机、容量１１８兆瓦，改造２４台５００千瓦光伏逆变器、容量１２兆瓦，新建２套５兆瓦电站式虚拟同步机。建成投运后，将有效提升电网安全稳定运行水平，为新能源友好并网提供标准典范，这对建设张家口可再生能源示范区和我国清洁能源大规模开发利用具有重要意义。

光伏逆变器原理

       光伏逆变器

       光伏逆变器是可以将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电的逆变器，可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。 其是光伏阵列系统中重要的系统平衡之一，可以配合一般交流供电的设备使用。它有配合光伏阵列的特殊功能，例如最大功率点追踪及孤岛效应保护的机能。

       中文名

       光伏逆变器

       又称

       电源调整器

       分为

       独立型电源用、并网用

       整流电路

       完成整流功能的电路

       平衡压差

       蒲微防水透气阀

       简介

       通常，把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。

       如上所述，逆变器有多种类型，因此在选择机种和容量时需特别注意。尤其在太阳能发电系统中，逆变器效率的高低是决定太阳电池容量和蓄电池容量大小的重要因素。

       工作原理

       光伏逆变器由升压回路和逆变桥式回路构成，升压回路主要用于将直流电压升压至逆变器输出所需直流电压，逆变桥式回路主要用于将升压后的直流电压转换为固定频率的交流电压。因此，经升压回路和逆变桥式回路完成将直流电转换为交流点的功能。

       发展

       2005至2010年，全球光伏逆变器市场规模由10.7亿美元增至71.8亿美元，年复合增长率为46.3%。欧洲、亚太地区及北美地区太阳能光伏产业的发展是光伏逆变器市场增长的主要推动力。

       国内光伏逆变器与欧美企业相比，在价格、成本方面均有一定的成本优势，比如2012年SMA所销售逆变器产品的平均价格和平均成本分别为0.19欧元/W、0.15欧元/W，阳光电源则分别为0.69元/W、0.46元/W。另外随着太阳能逆变器产业不断发展，可观察到太阳能逆变器出现与模块品牌或系统品牌结合的现象。且大厂不断加强在各地市场布局，不管是透过代理商进入市场或在当地设工厂。而随着越来越多竞争者加入太阳能逆变器产业，预期制造商与经销商的毛利将逐渐降低。——（2014年全球光伏逆变器市场价格指数浅析）

       目前，光伏逆变器产品价格将进入平缓的下降期，预计到2014年底将下降至0.4元/W，2015年底将跌破0.4元/瓦，在价格继续下滑的背后，预计2014年光伏逆变器收入增长7%至102亿美元。

       据《2013-2017年全球光伏逆变器行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》监测数据显示，2007年我国光伏新增装机量仅20MW，到2010年国内光伏新增装机量约520MW，是2009年228MW装机量的2倍多。2011年我国新增装机量达到2.9GW，在全球排名第四。

       前瞻网预计，2015年我国光伏逆变器需求量将达到5.0GW，2020年将达到10GW。

       在我国“十一五”期间，诸如逆变器等光伏发电配套设备多处在研发和创新阶段，较少受到政策关注。“十二五”时期，光伏发电市场的趋势是向全产业链发展，晶硅、组件以外的配套设备将受到市场与政策的进一步关注，发改委将逆变器列入指导目录鼓励类，就是这一趋势的体现。

       2010年，我国光伏并网容量达500兆瓦，逆变器市场在5亿元左右。目前，“十二五”国内的光伏装机容量目标大幅上调到10GW，较之前公布的目标翻了一番。假设这些装机全部并网，按照1元/瓦造价计算，预计到2015年，国内逆变器市场将达到100亿元。

       随着光伏逆变器行业竞争的不断加剧，大型光伏逆变器企业间并购整合与资本运作日趋频繁，国内优秀的光伏逆变器生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此，一大批国内优秀的光伏逆变器品牌迅速崛起，逐渐成为光伏逆变器行业中的翘楚！[2]

       光伏逆变器是电力电子技术在太阳能发电领域的应用，行业技术水平和电力电子器件、电路拓扑结构、专用处理器芯片技术、磁性材料技术和控制理论技术发展密切相关。

       [3]另外，功率等级在200 瓦～500 瓦的微型逆变器，可方便地在幕墙、窗台、小型屋面上使用，在最近几年也成为一个细分市场热点。组串型光伏逆变器单相产品以升压电路+单相无变压器拓扑结构为主；组串型光伏逆变器三相产品以升压电路+三相三电平无变压器拓扑结构为主；电站型光伏逆变器以三相桥式电路拓扑为主，同时包括无变压器和有变压器两类。光伏逆变器重点关注以下技术指标：高效率：光伏逆变器的转换效率的高低直接影响到太阳能发电系统在寿命周期内发电量的多少。

       根据产品型号的不同，国际一流品牌的产品的转换效率最高可达98%以上。长寿命：光伏发电系统设计使用寿命一般为20 年左右，所以要求光伏逆变器的设计寿命需要达到较高水平。高可靠性：光伏逆变器发生故障将会导致光伏系统停机，直接带来发电量的损失，所以高可靠性是光伏逆变器的重要技术指标。宽直流电压工作范围：因为单块太阳电池组件的输出直流电压比较低，所以在实际应用中需要进行多块串联，得到一个较高的直流电压，再进行多组并联后输入到光伏逆变器。由于不同功率、不同电压的光伏电池、不同的串并联方案组合，要求对同一规格的光伏逆变器能够适应不同的直流电压输入。所以，光伏逆变器具有越宽的直流电压工作范围，就越能适应客户的实际应用需求。

       符合电网并网要求：各国电网对于接入电网的设备都有着严格的技术要求，包括并网电流谐波、注入电网直流分量、电网过欠压时保护、电网过欠频时保护、孤岛保护等。随着大量可再生能源发电设备的接入，对电网的运行、调度提出了新的挑战，电网提出了如低电压穿越、无功补偿、储能等新要求。

为什么并网光伏系统必须需要逆变器,而独立光伏系统有时需要有时

       并网光伏系统和独立光伏系统之所以在逆变器的使用上有所区别，主要是由于它们的工作环境和应用需求不同。

       并网光伏系统：

       目的：主要是将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电，以便与公共电网连接并向电网输送电能。

       逆变器作用：逆变器在这种系统中是必需的，因为公共电网通常工作在交流电的形式下，而光伏板产生的电能是直流的。逆变器负责将直流电转换为交流电，并确保其与电网同步运行。

       独立光伏系统：

       目的：这种系统通常用于远离电网的地方，如偏远地区或岛屿，为那些无法接入公共电网的地方提供电力。

       逆变器使用情况：独立光伏系统有时会使用逆变器，有时则不需要，这取决于最终用电设备的电气需求。如果最终使用的设备是直流电设备，例如直流电动机、直流灯等，那么可能不需要逆变器。但如果需要供电的设备是交流电设备，例如家用电器，那么逆变器将是必要的，以确保这些设备能够正常工作。

虚拟同步机与同步机的区别

       虚拟同步机与同步机的区别如下：

       1、虚拟同步机无需机组间的通信协调，实现了微源即插即用和对等控制的目标，保证了孤岛下微电网内电力平衡和频率的统一，具有简单可靠的特点，同步机不能模拟数据，只能实时的监听。

       2、虚拟同步机，发电设备和负荷能够通过内在的同步机制自主交互，在不需要人工调节的情况下就可实现系统的稳定运行，同步机需要人实时的监视效率很低。

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