光伏发电系统用逆变器基本知识

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1、实用文案光伏发电系统用逆变器基本知识逆变器的概念 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。现代逆变技术是研究逆变电路理论和应用的一门科学技术。它是建立在工业电子技术、半导体器件技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体变流技术、脉宽调制PWM技术等学科基础之上的一门实用技术。它主要包括半导体功率集成器件及其应用、逆

2、变电路和逆变控制技术3大部分。逆变器的分类逆变器的种类很多，可按照不同的方法进行分类。1．按逆变器输出交流电能的频率分，可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为50～60HZ的逆变器；中频逆变器的频率一般为400HZ到十几KHZ；高频逆变器的频率一般为十几KHZ到MHZ。2．按逆变器输出的相数分，可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。3．按照逆变器输出电能的去向分，可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器，称为有源逆变器；凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源

3、逆变器。4．按逆变器主电路的形式分，可分为单端式逆变器，推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。5．按逆变器主开关器件的类型分，可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管（IGBT）逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆变器和“全控制”逆变器两大类。前者，不具备自关断能力，元器件在导通后即失去控制作用，故称之为“半控型”标准文档实用文案普通晶闸管即属于这一类；后者，则具有自关断能力，即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制，故称之为“全控型”，电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管（IGBT）等均属于这一类。

4、6．按直流电源分，可分为电压源型逆变器（VSI）和电流源型逆变器（CSI）。前者，直流电压近于恒定，输出电压为交变方波；后者，直流电流近于恒定，输也电流为交变方波。7．按逆变器输出电压或电流的波形分，可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。8．按逆变器控制方式分，可分为调频式（PFM）逆变器和调脉宽式（PWM）逆变器。9．按逆变器开关电路工作方式分，可分为谐振式逆变器，定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。10．按逆变器换流方式分，可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。逆变器的基本结构逆变器的直接功能是将直流电能变换成

5、为交流电能逆变装置的核心，是逆变开关电路，简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断，来完成逆变的功能。电力电子开关器件的通断，需要一定的驱动脉冲，这些脉冲可能通过改变一个电压信号来调节。产生和调节脉冲的电路。通常称为控制电路或控制回路。逆变装置的基本结构，除上述的逆变电路和控制电路外，还有保护电路、输出电路、输入电路、输出电路等，如图2所示。逆变器的工作原理1．全控型逆变器工作原理：图3所示，为通常使用的单相输出的全桥逆变主电路，图中，交流元件采用IGBT管Ｑ11、Ｑ12、Ｑ13、Ｑ14。并由ＰＷＭ脉宽调制控制ＩＧＢ

6、Ｔ管的导通或截止。标准文档实用文案当逆变器电路接上直流电源后，先由Ｑ11、Ｑ14导通，Ｑ1、Ｑ13截止，则电流由直流电源正极输出，经Ｑ11、Ｌ或感、变压器初级线圈图1－2，到Ｑ14回到电源负极。当Ｑ11、Ｑ14截止后，Ｑ12、Ｑ13导通，电流从电源正极经Ｑ13、变压器初级线圈2－1电感到Ｑ12回到电源负极。此时，在变压器初级线圈上，已形成正负交变方波，利用高频PWM控制，两对IGBT管交替重复，在变压器上产生交流电压。由于LC交流滤波器作用，使输出端形成正弦波交流电压。当Ｑ11、Ｑ14关断时，为了释放储存能量，在IGBT处并联

7、二级管Ｄ11、Ｄ12，使能量返回到直流电源中去。2．半控型逆变器工作原理：半控型逆变器采用晶闸管元件。改进型并联逆变器的主电路如图4所示。图中，Ｔｈ1、Ｔｈ2为交替工作的晶闸管，设Ｔｈ1先触发导通，则电流通过变压器流经Ｔｈ1，同时由于变压器的感应作用，换向电容器Ｃ被充电到大的2倍的电源电压。按着Ｔｈ2被触发导通，因Ｔｈ2的阳极加反向偏压，Ｔｈ1截止，返回阻断状态。这样，Ｔｈ1与Ｔｈ2换流，然后电容器Ｃ又反极性充电。如此交替触发晶闸管，电流交替流向变压器的初级，在变压器的次级得到交流电。在电路中，电感Ｌ可以限制换向电容Ｃ的放电电

8、流，延长放电时间，保证电路关断时间大于晶闸管的关断时间，而不需容量很大的电容器。Ｄ1和Ｄ2是2只反馈二极管，可将电感Ｌ中的能量释放，将换向剩余的能量送回电源，完成能量的反馈作用。逆变器的主要技术性能及评价选用技术性能表征逆变器性能的基本参数与技术条件内容很多，下面仅就评价时常