什麼是光伏並網逆變器?

發佈日期: 2011 年 06 月 09 日 11:56 | 作者: | 分類: 綠能知識

       1.要求具有較高的效率。由於目前太陽電池的價格偏高,為了最大限度地利用太陽電池,提高系統效率,必須設法提高逆變器的效率。

       2.要求具有較高的可靠性。目前光伏發電系統主要用於邊遠地區,許多電站無人值守和維護,這就要求逆變器具有合理的電路結構,嚴格的元器件篩選,並要求逆變器具備各種保護功能,如輸入直流極性接反保護,交流輸出短路保護,過熱、超載保護等。

  3.要求直流輸入電壓有較寬的適應範圍,由於太陽電池的端電壓隨負載和日照強度而變化,蓄電池雖然對太陽電池的電壓具有重要作用,但由於蓄電池的電壓隨蓄電池剩餘容量和內阻的變化而波動,特別是當蓄電池老化時其端電壓的變化範圍很大,如12V蓄電池,其端電壓可在10V~16V之間變化,這就要求逆變器必須在較大的直流輸入電壓範圍內保證正常工作,並保證交流輸出電壓的穩定。

  4.在中、大容量的光伏發電系統中,逆變電源的輸出應為失真度較小的正弦波。這是由於在中、大容量系統中,若採用方波供電,則輸出將含有較多的諧波分量,高次諧波將產生附加損耗,許多光伏發電系統的負載為通信或儀錶設備,這些設備對電網品質有較高的要求,當中、大容量的光伏發電系統並網運行時,為避免與公共電網的電力污染,也要求逆變器輸出正弦波電流。

  光伏並網逆變器的工作原理?

  逆變器將直流電轉化為交流電,若直流電壓較低,則通過交流變壓器升壓,即得到標準交流電壓和頻率。對大容量的逆變器,由於直流母線電壓較高,交流輸出一般不需要變壓器升壓即能達到220V,在中、小容量的逆變器中,由於直流電壓較低,如12V、14V,就必須設計升壓電路。

  中、小容量逆變器一般有推挽逆變電路、全橋逆變電路和高頻升壓逆變電路三種,推挽電路,將升壓變壓器的中性插頭接於正電源,兩隻功率管交替工作,輸出得到交流電力,由於功率電晶體共地邊接,驅動及控制電路簡單,另外由於變壓器具有一定的漏感,可限制短路電流,因而提高了電路的可靠性。其缺點是變壓器利用率低,帶動感性負載的能力較差。

  全橋逆變電路克服了推挽電路的缺點,功率電晶體調節輸出脈衝寬度,輸出交流電壓的有效值即隨之改變。由於該電路具有續流回路,即使對感性負載,輸出電壓波形也不會畸變。該電路的缺點是上、下橋臂的功率電晶體不共地,因此必須採用專門驅動電路或採用隔離電源。另外,為防止上、下橋臂發生共同導通,必須設計先關斷後導通電路,即必須設置死區時間,其電路結構較複雜。

  光伏並網逆變器逆變電路的控制電路:

  上述幾種逆變器的主電路均需要有控制電路來實現,一般有方波和正弱波兩種控制方式,方波輸出的逆變電源電路簡單,成本低,但效率低,諧波成份大。正弦波輸出是逆變器的發展趨勢,隨著微電子技術的發展,有PWM功能的微處理器也已問世,因此正弦波輸出的逆變技術已經成熟。

  1.方波輸出的逆變器目前多採用脈寬調製積體電路,如SG3525,TL494等。實踐證明,採用SG3525積體電路,並採用功率場效應管作為開關功率元件,能實現性能價格比較高的逆變器,由於SG3525具有直接驅動功率場效應管的能力並具有內部基準源和運算放大器和欠壓保護功能,因此其週邊電路很簡單。

  2.正弦波輸出的逆變器控制積體電路,正弦波輸出的逆變器,其控制電路可採用微處理器控制,如INTEL公司生產的80C196MC、摩托羅拉公司生產的MP16以及MI-CROCHIP公司生產的PIC16C73等,這些單片機均具有多路PWM發生器,並可設定上、上橋臂之間的死區時間,採用INTEL公司80C196MC實現正弦波輸出的電路,80C196MC完成正弦波信號的發生,並檢測交流輸出電壓,實現穩壓。

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