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光伏逆变器应用技术

实操设备培训
培训师:葛华勇
日期:2013年03月
浙江天煌科技实业有限公司 Zhejiang Tianhuang Technology Industrial Co., Ltd.
光伏逆变器应用技术
一、概述
光伏发电系统主要是由光伏电池阵列、控制器、逆变器、储能装置等环节组成。其中逆变器是系统中重要的部件之一,逆变器也叫做逆变电源,是通过半导体功率开关的开通和关断作用把直流电能转变成交流电能的一种变流装置,是太阳能光伏发电系统、风力发电系统中的一个重要部件。
根据直流侧储能组件的不同,将其分为电流型和电压型并网逆变器,电流型逆变器是在直流侧通过电感进行能量的储存,相当于电流源,特点是呈现高阻抗;电压型逆变器是通过电容在直流侧进行能量的储存,特点是呈现低阻抗。本逆变器装置就是用电容进行能量的储存,属于电压型逆变器,电压型逆变器要求在与电网相连接时,逆变系统的幅值和相位与电网同步。
光伏逆变器应用技术
二、逆变器结构及工作原理
并网逆变器结构:主电路由DC/DC(Boost升压电路)+DC/AC+滤波器组成;控制回路由母线电压检测+输出电流检测+电网电压检测+隔离驱动+DSP控制电路+键盘+液晶屏组成。如下图所示:
光伏逆变器应用技术
二、逆变器结构及工作原理
DC/DC模块(Boost升压电路):Boost升压电路主要将直流母排输出直流电压Ubus变换成能满足并网要求的直流母线电压U;
DC/AC模块:DC/AC将该直流母线电压经过DC/AC逆变成与电网电压同频、同相、同幅的正弦交流电以实现与电网的并网连接;
滤波器:滤除逆变器输出高频PWM谐波电流,减小进网电流中的高频环流作用,又能在逆变器与电网间进行能量的传递,使并网逆变器获得一定的阻尼特性,减小冲击电流、有利于系统的稳定运行;
母线电压检测:电压闭环及保护作用;
输出电流检测:电流闭环及保护作用;
并网电压检测:电网锁相、电压前馈及保护作用;
隔离驱动1、2:开关管的隔离驱动作用;
DSP控制电路:执行并网逆变器的软件算法功能;
键盘、液晶屏:显示并网参数及设置影响并网电流质量的参数。
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二、逆变器结构及工作原理
逆变器工作原理:本逆变器属于电压型并网逆变器,采用全控型逆变主电路,SPWM控制技术。工作原理框图如下所示,其中,开关元件采用IGBT管,Q11、Q12、Q13、Q14,采用SPWM脉宽调制技术控制其导通或截止。
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二、逆变器结构及工作原理
当逆变器电路接上直流电源后,先由Q11、Q14导通,Q12、Q13截止,则电流由直流电源正极输出,经Q11、L电感、变压器初级线圈,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、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。
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三、逆变器装置介绍
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三、逆变器装置介绍
断路器
开关顺序
注:断路器从左向右依次编号为控制器输入、蓄电池输入、直流负载输入、交流负载输入和并网发电输入。操作时,请严格按照通电或断电顺序。
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三、逆变器装置介绍
电量监测仪
监测并网电流、电压、频率、功率、功率因数、电压及电流THD值、电压及电流的谐波波形等
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三、逆变器装置介绍
直流负载
24V直流电机作并网感性负载用。