LPC2131新能源发电系统中的逆变与并网技术研究(3)
1.3.1 独立型光伏发电系统
独立光伏发电系统发出的电能经变换器变换成用电负载所需要的合格电力，经配电设备向负载供电，并将发电与负载用电的剩余电能供给充电器向蓄电池充电。独立光伏发电多用于边远山区，因为这些地方需要的电能容量小，建变电所的成本昂贵，宜采用独立型光伏发电；此外，在通信基站等需要小量持续供电的情况下也有应用价值，据统计，这样的应用占到70％。在这样的系统中储能部件（一般指蓄电池）是损耗最快、文护最频繁的组件。其组成框图如图1.1所示：
图1.1 独立光伏发电系统
独立型太阳能光伏系统，其容量一般在几千瓦到几百千瓦，根据负载的种类（直流负载还是交流负载），是否使用蓄电池和逆变器可分为以下几种：直流负载直接型、直流负载+蓄电池型、交流负载+蓄电池型、直、交流负载+蓄电池型等。
1.3.2 并网型光伏发电系统
并网型光伏发电则多见于城市供电系统，是城市电网的补充，可以实现用电时段的削峰填谷。与独立型光伏发电系统比较，并网型没有蓄电池，在没有太阳光照的条件下不能独立对用户供电，但能极大地节约设备成本，简化了控制结构。由于城市里有电网供电，绝大多数并不需要光伏发电系统的单独供电。
其组成框图如图1.2所示：
图1.2 并网光伏发电系统
并网光伏电站的供电模式按有功功率是否可以调度，分为不可调度模式和可调度模式。其系统构成分别如图1.3和图1.4所示。
图1.3 不可调度式光伏并网发电系统
图1.4 可调度式光伏并网发电系统
不可调度式光伏并网发电系统中，并网逆变器将光伏阵列产生的直流电转化为和电网电压同频、同相的交流电，当光伏系统发出的功率超过本地负载时，超过部分馈送给电网；当本地负载大于光伏系统发出的功率时，超出部分由电网供电；当主电网断电时，系统自动停止供电。这种并网模式没有储能装置，造价相对较低，其出力只能单向可控（降出力），基本上不具备调峰能力。可调度式光伏并网发电系统和前者相比，最大的不同之处在于系统中配有储能装置（目前通常采用蓄电池组），蓄电池组的容量大小按具体需求进行配置，一般只要求满足3～4 h的调峰容量。相比较而言，可调度式光伏并网发电系统的运行方式更为灵活[ ]。
1.4 光伏发电系统中的逆变技术
1.4.1 光伏发电系统中的逆变器
在光伏发电系统中，逆变器主要是将前级的DC/DC变换器的输出电压经过DC/AC转换，从而为负载和电网提供所需要的交流输入电压。光伏发电逆变器可分为电压源型和电流源型，前者多用于独立发电，后者多用于并网发电。传统的电流源型逆变器是在逆变电路输出侧串联大电感（每相一个），以实现以电流源型并网，但这种系统体积大，不利于装置小型化。而在实际应用中，我们可以根据实际情况如功率、输入输出电压等，来选择合适的逆变器拓扑结构。
1.4.2 逆变器主电路的基本形式和分类
逆变器的种类按照不同的分类方法有多种：按交流输出能量的去向，可以分为有源逆变器和无源逆变器；按照功率流动的方向，可以分为单向逆变器和双向逆变器；按照直流输入电源的性质，可以分为电压型逆变器和电流型逆变器；按照输入输出的电气隔离，可以分为非隔离逆变器、低频环节隔离逆变器和高频环节隔离逆变器；按照主电路的结构形式，可以分为单端式逆变器、半桥式逆变器、全桥式逆变器和推挽式逆变器；按照功率开关期间的种类，可以分为SCR逆变器、GTR逆变器、GTO逆变器、MOSFET逆变器、IGBT逆变器、混合器件逆变器；按照调制方式，可以分为脉宽调制逆变器、脉频调制逆变器和数字逆变器；按照输出电压波形的电平数，可以分为二电平逆变器和多电平逆变器；按照输出电压的波形，可以分为正弦波逆变器和非正弦波逆变器；按照输出电压的相数，可以分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器；按照输出电能的频率，可以分为工频逆变器、中频逆变器和高频逆变器；按照功率开关的工作方式，可以分为硬开关逆变器、谐振式逆变器和软开关逆变器。