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【方案(an)分享】巨风半导体IGBT模块(kuai)在商用大(da)功率光伏逆变(bian)器、储(chu)能变(bian)流器的(de)应(ying)用及解决方案(an)
日期:
2023-07-26
类型:
行业动态
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近年(nian)来(lai),可再(zai)生能(neng)源(yuan)发(fa)电(dian)技术正在快(kuai)速(su)发(fa)展,但是可再(zai)生能(neng)源(yuan)发(fa)电(dian)受(shou)天(tian)(tian)气、日(ri)照时(shi)间、风(feng)速(su)、输配电(dian)等(deng)影响,时(shi)常存(cun)在不稳定性等(deng)问题,对电(dian)网影响较(jiao)大。随着光伏、风(feng)电(dian)渗透(tou)率(lv)的提升,其天(tian)(tian)然(ran)的随机性、波动性,以及通过电(dian)力(li)电(dian)子装置并网,惯(guan)性小等(deng)特点(dian),使得风(feng)光发(fa)电(dian)与储能(neng)深度(du)融合成(cheng)为必然(ran)。
储能是支撑新(xin)型电力系统的(de)重要技术(shu)和(he)基(ji)础(chu)装(zhuang)备。能够显著提(ti)(ti)高光(guang)伏、风电等可(ke)再生能源(yuan)的(de)消纳水平,支撑分(fen)布式(shi)电力及微网,是推动主体能源(yuan)由化石燃料能源(yuan)向可(ke)再生能源(yuan)更替的(de)关键技术(shu),是新(xin)能源(yuan)发(fa)展的(de)重要基(ji)础(chu)和(he)关键技术(shu),其重要性和(he)需求(qiu)量(liang)也(ye)随(sui)之大(da)幅提(ti)(ti)升。
由于光(guang)(guang)伏(fu)(fu)发电(dian)的(de)便利(li)性(xing),未来,“光(guang)(guang)伏(fu)(fu)+储(chu)(chu)能”将引领全球能源结构(gou)的(de)调(diao)整。而(er)光(guang)(guang)储(chu)(chu)深(shen)度融合重(zhong)要(yao)条件是依赖逆变技(ji)术、光(guang)(guang)伏(fu)(fu)电(dian)池技(ji)术和(he)各种储(chu)(chu)能介质的(de)发展。
光伏逆变器和储能变流器简介
光伏(fu)(fu)逆变器是连接光伏(fu)(fu)系统(tong)与电网(wang),确(que)保电站长期可靠运行和提升项目投资回(hui)报的(de)关键设备。
光伏(fu)逆变器的(de)(de)(de)基础功能是通过控(kong)制(zhi)系统(tong)控(kong)制(zhi)IGBT和(he)MOSFET等功率(lv)器件(jian)的(de)(de)(de)高频(pin)率(lv)开关,将(jiang)光伏(fu)电(dian)(dian)池输出的(de)(de)(de)直流电(dian)(dian)转换为交流电(dian)(dian),并满足(zu)并入(ru)电(dian)(dian)网电(dian)(dian)能质量(liang)要(yao)求或接(jie)入(ru)负载的(de)(de)(de)使用要(yao)求。光伏(fu)逆变器的(de)(de)(de)性能对于整个光伏(fu)系统(tong)的(de)(de)(de)运行平稳性、发(fa)电(dian)(dian)效(xiao)率(lv)和(he)使用年限都会产生直接(jie)的(de)(de)(de)影(ying)响。光伏(fu)逆变器按功率(lv)和(he)用途可分为户用(3kW~30kW)、组(zu)串式(1kW~325kW)、集散式(500kW~1.25MW)和(he)微型逆变器(200W~2.5kW)四种。这四种类(lei)别的(de)(de)(de)主要(yao)区别在于逆变器的(de)(de)(de)单体容量(liang)以及直接(jie)与逆变器连(lian)接(jie)的(de)(de)(de)光伏(fu)组(zu)件(jian)数量(liang)不同,具有不同的(de)(de)(de)应用场(chang)景。
储能(neng)(neng)(neng)(neng)系统与电(dian)(dian)(dian)(dian)网之间(jian)需通过储能(neng)(neng)(neng)(neng)变流(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)连(lian)接(jie)。储能(neng)(neng)(neng)(neng)变流(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi),按功率和用(yong)途分为(wei)(wei)户(hu)用(yong)(≤25kW)、工商(shang)用(yong)(20kW~325kW)、集中(zhong)(zhong)式(220kW~1.25MW)、储能(neng)(neng)(neng)(neng)电(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(≥1MW,并(bing)联可达200MW及以上功率)等。用(yong)于(yu)家庭户(hu)用(yong)的(de)储能(neng)(neng)(neng)(neng),一般(ban)也称(cheng)为(wei)(wei)储能(neng)(neng)(neng)(neng)逆变器(qi)(qi)(qi)。大规(gui)模(mo)的(de)工商(shang)业用(yong)储能(neng)(neng)(neng)(neng)一般(ban)称(cheng)为(wei)(wei)PCS(Power Conversion System),是连(lian)接(jie)在(zai)储能(neng)(neng)(neng)(neng)电(dian)(dian)(dian)(dian)池与电(dian)(dian)(dian)(dian)网之间(jian),实现电(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)双向转换的(de)装置。储能(neng)(neng)(neng)(neng)变流(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)通过控制IGBT、MOSFET(包括SiC)和配套(tao)的(de)驱动芯(xin)片等功率器(qi)(qi)(qi)件(jian),既可以把储能(neng)(neng)(neng)(neng)电(dian)(dian)(dian)(dian)池中(zhong)(zhong)的(de)直流(liu)(liu)电(dian)(dian)(dian)(dian)逆变为(wei)(wei)交流(liu)(liu)电(dian)(dian)(dian)(dian),输送至电(dian)(dian)(dian)(dian)网。也可以把电(dian)(dian)(dian)(dian)网中(zhong)(zhong)交流(liu)(liu)电(dian)(dian)(dian)(dian)整流(liu)(liu)为(wei)(wei)直流(liu)(liu)电(dian)(dian)(dian)(dian),给储能(neng)(neng)(neng)(neng)系统充电(dian)(dian)(dian)(dian)。
高(gao)效率(lv)、大(da)功(gong)率(lv)密度、长期(qi)可(ke)靠(kao)性(xing)、低系统(tong)成本等(deng)是逆(ni)变器和变流器不(bu)断追求的(de)目标,巨风半(ban)导体作为国内领(ling)先的(de)功(gong)率(lv)半(ban)导体厂商,持续不(bu)断地为光储应用(yong)提供高(gao)效、可(ke)靠(kao)、优质、高(gao)性(xing)价比的(de)产(chan)品。
针对1000V组(zu)串式光伏逆变器,巨风半导体(ti)目前有:
1、650V/450A 3电(dian)平(ping)F2封装IGBT模块用于设(she)计NPC1型(xing)(“I”型(xing))3电(dian)平(ping)系统(80kW以上(shang))
2、650V IGBT单管(最大160A/650V/TO247PLUS,后续有专门的产品介绍)用于(yu)设计NPC1型(“I”型)3电平(ping)逆(ni)变(bian)电路,或者作为NPC2型(“T”型)逆(ni)变(bian)电路横(heng)管。
针对1000V 集中式光伏逆变器和1500V(MW级)系统(tong)储能(neng)变流(liu)器,巨风半导体目前有(you):
1、1200V/600A 半桥E3封装(兼容(rong)主(zhu)流(liu)应用(yong)封装)IGBT模(mo)块用(yong)于(yu)设计NPC1型(“I”型)或ANPC 3电平(ping)系统。
2、1200V/450A 半桥E3封装(zhuang)(兼容(rong)主流应用封装(zhuang))IGBT模块用于设(she)计NPC1型(“I”型)或ANPC 3电(dian)平(ping)系统。
以上IGBT模块产品(pin)均有(you)损耗小、可靠性高(gao)、兼容性好等(deng)优点。针(zhen)对需要模块并联的应用,巨(ju)风半导(dao)体还有(you)相应的产品(pin)设计及(ji)(ji)管(guan)控,以及(ji)(ji)配套的驱动板厂商方案推荐。
应用方案
IGBT模(mo)块(kuai)用于光(guang)储系统(tong)中光(guang)伏逆变(bian)器(1000V系统(tong))和储能变(bian)流器(1500V系统(tong))的逆变(bian)电路
随着光(guang)储(chu)产品的(de)(de)发展和(he)需求,巨风半导(dao)体还会陆续(xu)推出适用于1500V系统的(de)(de)1200V NPC1拓扑IGBT模(mo)块(kuai)和(he)SiC模(mo)块(kuai),750V/1200V 100A及以上电(dian)流的(de)(de)IGBT单管,兼容(rong)光(guang)耦(ou)方案的(de)(de)隔离(li)驱动(dong)芯片。