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光伏逆變器主要由半導(dǎo)體功率器件和逆變器驅(qū)動(dòng)、控制電路兩大部分組成。目前的逆變器多數(shù)采用功率場效應(yīng)晶體管、絕緣柵極晶體管、可關(guān)斷晶體管、MOS控制晶體管、MOS控制晶閘管、靜電感應(yīng)晶體管、靜電感應(yīng)晶閘管(SITH)以及智能型功率模塊(IPM)等多種先進(jìn)且易于控制的大功率器件,控制逆變驅(qū)動(dòng)電路也從模擬集成電路發(fā)展到單片機(jī)控制,甚至采用數(shù)字信號處理器(DSP)控制,使逆變器向著高頻化、節(jié)能化、全控化、集成化和多功能化方向發(fā)展。
此外,當(dāng)供電系統(tǒng)需要升高電壓或降低電壓時(shí),交流系統(tǒng)只需加一個(gè)變壓器即可,而在直流系統(tǒng)中升減壓技術(shù)與裝置就要復(fù)雜得多了。因此, 除特殊用戶外, 在光伏發(fā)電系統(tǒng)中都需要配備逆變器。逆變器還具有自動(dòng)調(diào)壓或手動(dòng)調(diào)壓功能, 可改善光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。綜上所述, 逆變器已成為光伏發(fā)電系統(tǒng)中不可缺少的重要配套設(shè)備。
光伏逆變器的原理電路一般有一下3種,安徽中皖 小編為帶整理了一下,希望能夠給大家?guī)韼椭?
1.推挽式逆變電路
推挽式逆變電路原理如圖6-2所示。該電路由兩只共負(fù)極連接的功率開關(guān)管和一個(gè)初級帶有中心抽頭的升壓變壓器組成。升壓變壓器的中心抽頭接直流電源正極,兩只功率開關(guān)管在控制電路的作用下交替工作,輸出方波或三角波的交流電力。
2.半橋式逆變電路
半橋式逆變電路由兩只功率開關(guān)管、兩只儲能電容器和藕合變壓器等組成。該電路將兩只串聯(lián)電容的中點(diǎn)作為參考點(diǎn),當(dāng)功率開關(guān)管VTl在控制電路的作用下導(dǎo)通時(shí),電容Cl上的能量通過變壓器初級釋放;當(dāng)功率開關(guān)管VT2導(dǎo)通時(shí),電容C2上的能量通過變壓器初級釋放;VTl和VT2的輪流導(dǎo)通,在變壓器次級獲得了交流電能。
3.全橋式逆變電路
全橋式逆變電路原理如圖6-4(a)所示。該電路由四只功率開關(guān)管和變壓器等組成。功率開關(guān)管VTl、VT4和VT2、VT3反相,VTl、VT3和VT2、VT4輪流(以頻率f交替切換)導(dǎo)通,使負(fù)載兩端得到交流(方波)電能,其周期T=1/f。
純正弦波逆變器的功能:
1、過載保護(hù)功能: 如果交流輸出功率超過額定功率時(shí), 設(shè)備將自動(dòng)切斷逆變輸出, 前面板液晶顯示 “過載” ,同時(shí),蜂鳴器發(fā)出十秒的報(bào)警聲。 關(guān)閉前面板的“逆變開關(guān)(IVT SWITCH)” , “過載”顯示消失。如需重新開機(jī),則必須檢查確認(rèn)負(fù)載在允許范圍內(nèi),然后再打開“逆變開關(guān)(IVT SWITCH)” ,恢復(fù)逆變輸出。
2、短路保護(hù)功能:如果交流輸出回路發(fā)生短路,設(shè)備將自動(dòng)切斷逆變輸出,前面板液晶顯示“過載” ,同時(shí),蜂鳴器發(fā)出十秒的報(bào)警聲。 關(guān)閉前面板的“逆變開關(guān)(IVT SWITCH)”,“過載” 顯示消失。如需重新開機(jī),則必須檢查確認(rèn)輸出線路正常后,再打開“逆變開關(guān)(IVT SWITCH)” ,恢復(fù)逆變輸出。
3、過熱保護(hù)功能: 如果機(jī)箱內(nèi)部控制部分的溫度過高, 設(shè)備將自動(dòng)切斷逆變輸出, 前面板液晶顯示 “過熱” ,同時(shí),蜂鳴器發(fā)出十秒的報(bào)警聲。在溫度恢復(fù)到正常值后,恢復(fù)逆變輸出。
4、蓄電池反接保護(hù)功能:設(shè)備具有完善的蓄電池反接保護(hù)功能,如蓄電池正負(fù)極性接反,機(jī)箱內(nèi)的保險(xiǎn)絲將自動(dòng)熔斷,以避免損壞蓄電池和設(shè)備。但仍嚴(yán)禁蓄電池反接!
5、可選市電切換功能:如選擇市電切換功能,則在蓄電池欠壓或逆變出現(xiàn)故障的狀態(tài)下,設(shè)備可將負(fù)載自動(dòng)切換到市電供電,從而保障了系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性。在逆變正常工作后,又會自動(dòng)切換到逆變供電。
光伏逆變器功率開關(guān)器件VTl~VT6在控制電路的作用下,當(dāng)控制信號為三相互差120°的脈沖信號時(shí),可以控制每個(gè)功率開關(guān)器件導(dǎo)通180°或120°,相鄰兩個(gè)開關(guān)器件的導(dǎo)通時(shí)間互差60°。逆變器三個(gè)橋臂中上部和下部開關(guān)元件以180°間隔交替開通和關(guān)斷,VTl~VT6以60°的電位差依次開通和關(guān)斷,在逆變器輸出端形成a、b、c三相電壓。
控制電路輸出的開關(guān)控制信號:方波、階梯波、脈寬調(diào)制方波、脈寬調(diào)制三角波和鋸齒波等;后三種脈寬調(diào)制的波形都是以基礎(chǔ)波作為載波,正弦波作為調(diào)制波,蕞后輸出正弦波波形。普通方波和被正弦波調(diào)制的方波的區(qū)別如圖6-9所示。普通方波信號是連續(xù)導(dǎo)通的,而被調(diào)制的方波信號要在正弦波調(diào)制的周期內(nèi)導(dǎo)通和關(guān)斷N次。