太阳能光伏逆变器.doc

1、 中国恩菲工程技术有限公司 1 光伏并网逆变器 百科名片 solarmax 光伏并网逆变器 目前我国光伏发电系统主要是直流系统，即将太阳电池发出的电能给蓄电池充电，而蓄电池直接给负载供电，如我 国西北地区使用较多的太阳能户用照明系统以及远离电网的微波站供电系统均为直流系统。此类系统结构简单，成 本低廉，但由于负载直流电压的不同（如、等），很难实现系统的标准化和兼容性，特别是 民用电力，由于大多为交流负载，以直流电力供电的光伏电源很难作为商品进入市场。另外，光伏发电最终将实现 并网运行，这就必须采用成熟的市场模式，今后交流光伏发电系统必将成为光伏发电的主流。 目录隐藏 什么是光伏并网逆变器 光伏

2、并网逆变器的工作原理 光伏并网逆变器逆变电路的控制电路 逆变器主电路功率器件的选择 什么是光伏并网逆变器 光伏并网逆变器的工作原理 光伏并网逆变器逆变电路的控制电路 逆变器主电路功率器件的选择 什 么 是 光 伏 并 网 逆 变 器 1.要 求 具 有 较 高 的 效 率 。 由 于 目 前 太 阳 电 池 的 价 格 偏 高 ， 为 了 最 大 限 度 地 利 用 太 阳 电 池 ， 提 高 系 统 效 率 ， 必 须 设 法 提 高 逆 变 器 的 效 率 。 2.要 求 具 有 较 高 的 可 靠 性 。 目 前 光 伏 发 电 系 统 主 要 用 于 边 远 地 区 ， 许 多 电 站

3、 无 人 值 守 和 维 护 ， 这 就 要 求 逆 变 器 具 有 合 理 的 电 路 结 构 ， 严 格 的 元 器 件 筛 选 ， 并 要 求 逆 变 器 具 备 各 种 保 护 功 能 ， 如 输 入 直 流 极 性 接 反 保 护 ， 交 流 输 出 短 路 保 护 ， 过 热 、 过 载 保 护 等 。 中国恩菲工程技术有限公司 2 3.要 求 直 流 输 入 电 压 有 较 宽 的 适 应 范 围 ， 由 于 太 阳 电 池 的 端 电 压 随 负 载 和 日 照 强 度 而 变 化 ， 蓄 电 池 虽 然 对 太 阳 电 池 的 电 压 具 有 重 要 作 用 ， 但 由 于

4、蓄 电 池 的 电 压 随 蓄 电 池 剩 余 容 量 和 内 阻 的 变 化 而 波 动 ， 特 别 是 当 蓄 电 池 老 化 时 其 端 电 压 的 变 化 范 围 很 大 ， 如 蓄 电 池 ， 其 端 电 压 可 在 之 间 变 化 ， 这 就 要 求 逆 变 器 必 须 在 较 大 的 直 流 输 入 电 压 范 围 内 保 证 正 常 工 作 ， 并 保 证 交 流 输 出 电 压 的 稳 定 。 4.在 中 、 大 容 量 的 光 伏 发 电 系 统 中 ， 逆 变 电 源 的 输 出 应 为 失 真 度 较 小 的 正 弦 波 。 这 是 由 于 在 中 、 大 容 量 系

5、统 中 ， 若 采 用 方 波 供 电 ， 则 输 出 将 含 有 较 多 的 谐 波 分 量 ， 高 次 谐 波 将 产 生 附 加 损 耗 ， 许 多 光 伏 发 电 系 统 的 负 载 为 通 信 或 仪 表 设 备 ， 这 些 设 备 对 电 网 品 质 有 较 高 的 要 求 ， 当 中 、 大 容 量 的 光 伏 发 电 系 统 并 网 运 行 时 ， 为 避 免 与 公 共 电 网 的 电 力 污 染 ， 也 要 求 逆 变 器 输 出 正 弦 波 电 流 。 光 伏 并 网 逆 变 器 的 工 作 原 理 逆 变 器 将 直 流 电 转 化 为 交 流 电 ， 若 直 流 电

6、压 较 低 ， 则 通 过 交 流 变 压 器 升 压 ， 即 得 到 标 准 交 流 电 压 和 频 率 。 对 大 容 量 的 逆 变 器 ， 由 于 直 流 母 线 电 压 较 高 ， 交 流 输 出 一 般 不 需 要 变 压 器 升 压 即 能 达 到 ， 在 中 、 小 容 量 的 逆 变 器 中 ， 由 于 直 流 电 压 较 低 ， 如 、 ， 就 必 须 设 计 升 压 电 路 。 中 、 小 容 量 逆 变 器 一 般 有 推 挽 逆 变 电 路 、 全 桥 逆 变 电 路 和 高 频 升 压 逆 变 电 路 三 种 ， 推 挽 电 路 ， 将 升 压 变 压 器 的 中

7、性 插 头 接 于 正 电 源 ， 两 只 功 率 管 交 替 工 作 ， 输 出 得 到 交 流 电 力 ， 由 于 功 率 晶 体 管 共 地 边 接 ， 驱 动 及 控 制 电 路 简 单 ， 另 外 由 于 变 压 器 具 有 一 定 的 漏 感 ， 可 限 制 短 路 电 流 ， 因 而 提 高 了 电 路 的 可 靠 性 。 其 缺 点 是 变 压 器 利 用 率 低 ， 带 动 感 性 负 载 的 能 力 较 差 。 全 桥 逆 变 电 路 克 服 了 推 挽 电 路 的 缺 点 ， 功 率 晶 体 管 调 节 输 出 脉 冲 宽 度 ， 输 出 交 流 电 压 的 有 效 值

8、即 随 之 改 变 。 由 于 该 电 路 具 有 续 流 回 路 ， 即 使 对 感 性 负 载 ， 输 出 电 压 波 形 也 不 会 畸 变 。 该 电 路 的 缺 点 是 上 、 下 桥 臂 的 功 率 晶 体 管 不 共 地 ， 因 此 必 须 采 用 专 门 驱 动 电 路 或 采 用 隔 离 电 源 。 另 外 ， 为 防 止 上 、 下 桥 臂 发 生 共 同 导 通 ， 必 须 设 计 先 关 断 后 导 通 电 路 ， 即 必 须 设 置 死 区 时 间 ， 其 电 路 结 构 较 复 杂 。 光 伏 并 网 逆 变 器 逆 变 电 路 的 控 制 电 路 上 述 几 种

9、逆 变 器 的 主 电 路 均 需 要 有 控 制 电 路 来 实 现 ， 一 般 有 方 波 和 正 弱 波 两 种 控 制 方 式 ， 方 波 输 出 的 逆 变 电 源 电 路 简 单 ， 成 本 低 ， 但 效 率 低 ， 谐 波 成 份 大 。 正 弦 波 输 出 是 逆 变 器 的 发 展 趋 势 ， 随 着 微 电 子 技 术 的 发 展 ， 有 功 能 的 微 处 理 器 也 已 问 世 ， 因 此 正 弦 波 输 出 的 逆 变 技 术 已 经 成 熟 。 1.方 波 输 出 的 逆 变 器 1.方 波 输 出 的 逆 变 器 目 前 多 采 用 脉 宽 调 制 集 成 电

10、路 ， 如 ， 等 。 实 践 证 明 ， 采 用 集 成 电 路 ， 并 采 用 功 率 场 效 应 管 作 为 开 关 功 率 元 件 ， 能 实 现 性 能 价 格 比 较 高 的 逆 变 器 ， 由 于 具 有 直 接 驱 动 功 率 场 效 应 管 的 能 力 并 具 有 内 部 基 准 源 和 运 算 放 大 器 和 欠 压 保 护 功 能 ， 因 此 其 外 围 电 路 很 简 单 。 2.正 弦 波 输 出 的 逆 变 器 中国恩菲工程技术有限公司 3 2.正 弦 波 输 出 的 逆 变 器 控 制 集 成 电 路 ， 正 弦 波 输 出 的 逆 变 器 ， 其 控 制 电 路

11、 可 采 用 微 处 理 器 控 制 ， 如 公 司 生 产 的 、 摩 托 罗 拉 公 司 生 产 的 以 及 公 司 生 产 的 等 ， 这 些 单 片 机 均 具 有 多 路 发 生 器 ， 并 可 设 定 上 、 下 桥 臂 之 间 的 死 区 时 间 ， 采 用 公 司 实 现 正 弦 波 输 出 的 电 路 ， 完 成 正 弦 波 信 号 的 发 生 ， 并 检 测 交 流 输 出 电 压 ， 实 现 稳 压 。 逆 变 器 主 电 路 功 率 器 件 的 选 择 逆 变 器 的 主 功 率 元 件 的 选 择 至 关 重 要 ， 目 前 使 用 较 多 的 功 率 元 件 有 达

12、 林 顿 功 率 晶 体 管 （ ） ， 功 率 场 效 应 管 （ ） ， 绝 缘 栅 晶 体 管 （ ） 和 可 关 断 晶 闸 管 （ ） 等 ， 在 小 容 量 低 压 系 统 中 使 用 较 多 的 器 件 为 ， 因 为 具 有 较 低 的 通 态 压 降 和 较 高 的 开 关 频 率 ， 在 高 压 大 容 量 系 统 中 一 般 均 采 用 模 块 ， 这 是 因 为 随 着 电 压 的 升 高 其 通 态 电 阻 也 随 之 增 大 ， 而 在 中 容 量 系 统 中 占 有 较 大 的 优 势 ， 而 在 特 大 容 量 （ 以 上 ） 系 统 中 ， 一 般 均 采 用 作 为 功 率 元 件 。 光 伏 逆 变 器 并 网 逆 变 器 太 阳 能 逆 变 器 SolarMax 的 光 伏 逆 变 器 规 格 全 ， 既 有 小 功 率 的 组 串 逆 变 器 ， 又 有 大 功 率 的 集 中 式 逆 变 器 ， 随 着 中 国 光 伏 发 电 市 场 的 迅 速 发 展 ， SolarMax 逆 变 器 必 然 会 被 越 来 越 多 的 中 国 客 户 使 用 。