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光伏并網(wǎng)逆變器

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1.要求具有較高的效率。由于太陽(yáng)電池的價(jià)格偏高,為了最大限度地利用太陽(yáng)電池,提高系統(tǒng)效率,必須設(shè)法提高逆變器的效率。


2.要求具有較高的可靠性。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū),許多電站無(wú)人值守和維護(hù),這就要求逆變器具有合理的電路結(jié)構(gòu),嚴(yán)格的元器件篩選,并要求逆變器具備各種保護(hù)功能,如輸入直流極性接反保護(hù),交流輸出短路保護(hù),過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)等。


3.要求直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍,由于太陽(yáng)電池的端電壓隨負(fù)載和日照強(qiáng)度而變化,蓄電池雖然對(duì)太陽(yáng)電池的電壓具有重要作用,但由于蓄電池的電壓隨蓄電池剩余容量和內(nèi)阻的變化而波動(dòng),特別是當(dāng)蓄電池老化時(shí)其端電壓的變化范圍很大,如12V蓄電池,其端電壓可在10V~16V之間變化,這就要求逆變器必須在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)保證正常工作,并保證交流輸出電壓的穩(wěn)定。


4.在中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)中,逆變電源的輸出應(yīng)為失真度較小的正弦波。這是由于在中、大容量系統(tǒng)中,若采用方波供電,則輸出將含有較多的諧波分量,高次諧波將產(chǎn)生附加損耗,許多光伏發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)載為通信或儀表設(shè)備,這些設(shè)備對(duì)電網(wǎng)品質(zhì)有較高的要求,當(dāng)中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),為避免與公共電網(wǎng)的電力污染,也要求逆變器輸出正弦波電流。


光伏逆變器原理

逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電,若直流電壓較低,則通過(guò)交流變壓器升壓,即得到標(biāo)準(zhǔn)交流電壓和頻率。對(duì)大容量的逆變器,由于直流母線電壓較高,交流輸出一般不需要變壓器升壓即能達(dá)到220V,在中、小容量的逆變器中,由于直流電壓較低,如12V、24V,就必須設(shè)計(jì)升壓電路。


中、小容量逆變器一般有推挽逆變電路、全橋逆變電路和高頻升壓逆變電路三種,推挽電路,將升壓變壓器的中性插頭接于正電源,兩只功率管交替工作,輸出得到交流電力,由于功率晶體管共地邊接,驅(qū)動(dòng)及控制電路簡(jiǎn)單,另外由于變壓器具有一定的漏感,可限制短路電流,因而提高了電路的可靠性。其缺點(diǎn)是變壓器利用率低,帶動(dòng)感性負(fù)載的能力較差。


全橋逆變電路克服了推挽電路的缺點(diǎn),功率晶體管調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度,輸出交流電壓的有效值即隨之改變。由于該電路具有續(xù)流回路,即使對(duì)感性負(fù)載,輸出電壓波形也不會(huì)畸變。該電路的缺點(diǎn)是上、下橋臂的功率晶體管不共地,因此必須采用專(zhuān)門(mén)驅(qū)動(dòng)電路或采用隔離電源。另外,為防止上、下橋臂發(fā)生共同導(dǎo)通,必須設(shè)計(jì)先關(guān)斷后導(dǎo)通電路,即必須設(shè)置死區(qū)時(shí)間,其電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。


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