文档介绍：内容提要:我们都知道光伏发电系统发出来的是直流电,而大电网的电是交流电,因此要想实现光伏发电并网运行,就必须将直流电逆变成交流电。能够完成这一任务的器件就是直流-交流逆变器。逆变器是电力电子技术的一个重要应用方面。电力电子技术是电力、电子、自动控制、计算机及半导体等多种技术相互渗透与有机结合的综合技术。
关键词:光伏发电;逆变器;功率转换;晶闸管
-交流逆变器的功能:
我们知道,整流器的功能是将50HZ的交流电整流成为直流电。而逆变器与整流器恰好相反,它的功能是将直流电转换为交流电。这种对应于整流的逆向过程,被称之为“逆变”。太阳能电池在阳光照射下产生直流电,然而以直流电形式供电的系统有很大的局限性。例如,日光灯、电视机、电冰箱、电风扇等均不能直接用直流电源供电,绝大多数动力机械也是如此。此外,当供电系统需要升高电压或降低电压时,交流系统只需加一个变压器即可,而在直流系统中升降压技术与装置则要复杂得多。因此,除特殊用户外,在光伏发电系统中都需要配备逆变器。逆变器还具备有自动调压或手动调压功能,可改善光伏发电系统的供电质量。综上所述,逆变器已成为光伏发电系统中不可缺少的重要配套设备。
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采用交流电力输出的光伏发电系统,由光伏阵列、充放电控制器、蓄电池和逆变器四部分组成,而逆变器是其中关键部件。光伏发电系统对逆变器的技术要求如下:
要求具有较高的逆变效率。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。
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。
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钳位作用,但由于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12V蓄电池,其端电压可在10V~16V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。
在中、大容量的光伏发电系统中,逆变器的输出应为失真度较小的正弦波。这是由于在中、大容量系统中,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,这些设备对供电品质有较高的要求。另外,当中、大容量的光伏发电系统并网运行时,为避免对公共电网的电力污染,也要求逆变器输出失真度满足要求的正弦波形。
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额定输出电压:
在规定的输入直流电压允许的波动范围内,它表示逆变器应能输出的额定电压值。对输出额定电压值的稳定精度有如下规定:
①在稳态运行时,电压波动范围应有一个限定,例如,其偏差不超过额定值的±3%或±5%。
②在负载突变或有其它干扰因素影响动态情况下,其输出电压偏差不应超过额定值的±8%或±10%。
逆变器应具有足够的额定输出容量和过载能力:
逆变器的选用,首先要考虑具有足够的额定容量,以满足最大负荷下设备对电功率的需求。额定