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光伏逆變�
閱讀�12842時間�2011-05-16 23:26:57

  光伏逆變�光伏系統(tǒng)的核心功��(diào)節(jié)���太陽能光�組件直接�(fā)電形式為非線性直流電,必須通過直流變交流的變換�(shè)�-逆變器以實現(xiàn)光伏�(fā)�接入電網(wǎng)、負(fù)�。光伏逆變器具有一定的電壓電流�(zhuǎn)換和各種保護(hù)功能�

分類

  按逆變器輸出的相數(shù)分可分為�

 ?�?)單相逆變�

 ?�?)三相逆變�

 ?�?)多相逆變�

  按照逆變器輸出電能的去向分可�

  �1)有源逆變�

 ?�?)無源逆變�

  按逆變器主電路的形式分可分為:

  �1)單端式逆變�

 ?�?)推挽式逆變�

  �3)半橋式逆變�

 ?�?)全橋式逆變�

  按隔離方式光伏逆變器可分為�

 ?�?)獨立光伏系�(tǒng)逆變器獨立逆變器包括邊�(yuǎn)地區(qū)的村莊供電系�(tǒng),太陽能戶用電源系統(tǒng),通信號電�,陰極保�(hù),太陽能路燈等帶有蓄電池的獨立發(fā)電系�(tǒng)�

  �2)并�(wǎng)光伏系統(tǒng)逆變�

  并網(wǎng)�(fā)電系�(tǒng)是與電網(wǎng)相連并向電�(wǎng)輸送電力的光伏�(fā)電系�(tǒng)。通過光伏組件將接收來的太陽輻射能量經(jīng)過高頻直流轉(zhuǎn)換后變成高壓直流�,經(jīng)過逆變器逆變后轉(zhuǎn)換后向電�(wǎng)輸出與電�(wǎng)電壓同頻、同相的正弦交流電流�

要求

 ?�?)要求具有較高的效率

  由于目前太陽能電池的價格偏高,為了限度的利用太陽能電池,提高系統(tǒng)效率,必須設(shè)法提高逆變器的效率�

 ?�?)要求具有較高的可靠�

  目前光伏電站系統(tǒng)主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū),許多電站無人值守和維�(hù),這就要求逆變器有合理的電路結(jié)�(gòu),嚴(yán)格的元器件篩�,并要求逆變器具備各種保�(hù)功能,如:輸入直流極性接反保�(hù)、交流輸出短路保�(hù)、過熱、過載保�(hù)��

 ?�?)要求輸入電壓有較寬的適�(yīng)范圍

  由于太陽能電池的端電壓隨�(fù)載和日照�(qiáng)度變化而變�。特別是�(dāng)蓄電池老化時其端電壓的變化范圍很大,如12V的蓄電池,其端電壓可能在10V~16V之間變化,這就要求逆變器在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)保證正常工作�

主要技�(shù)

  1.低頻�(huán)節(jié)逆變技�(shù)

  此技�(shù)可以分為:方波逆變、階梯合成逆變、脈寬調(diào)制逆變?nèi)N,但這三種逆變器的共同點都是用來實�(xiàn)電器隔離和調(diào)整變壓比的變壓器工作頻率等于輸出電壓頻率,所以稱為低頻環(huán)節(jié)逆變器,該電路結(jié)�(gòu)由工頻或高頻逆變�、工頻變壓器以及輸入、輸出濾波器�(gòu)�,如�1 所示,具有電路�(jié)�(gòu)簡潔、單級功率變換、變換效率高等優(yōu)�,但同時也有變壓器體積和重量�、音頻噪音大等缺點�

  2.高頻�(huán)節(jié)逆變技�(shù)

  高頻�(huán)節(jié)逆變電路,就是利用高頻變壓器替代低頻變壓器�(jìn)行能量傳�、并實現(xiàn)變流裝置的一、二次側(cè)電源之間的電器隔�,從而減小了變壓器的體積和重�,降低了音頻噪音,此外逆變器還具有變換效率�、輸出電壓紋波小等優(yōu)�。此類技�(shù)中也有不用變壓器隔離�,在逆變器前面直接用一級高頻升壓環(huán)節(jié),這級高頻�(huán)節(jié)可以提高逆變�(cè)的直流電�,使得逆變器輸出與電網(wǎng)電壓相當(dāng),但是這樣方式?jīng)]有實�(xiàn)輸入輸出的隔�,比較危�,相比這兩種技�(shù)來講,高頻環(huán)節(jié)的逆變器比低頻逆變器技�(shù)難度高、造價�、拓?fù)浣Y(jié)�(gòu)�(fù)��

主要參數(shù)

 ?。保敵鲭妷旱姆�(wěn)定度

  在光伏系�(tǒng)中,太陽電池�(fā)出的電能先由蓄電池儲存起�,然后經(jīng)過逆變器逆變�220V�380V的交流電。但是蓄電池受自身充放電的影響,其輸出電壓的變化范圍較大,如�(biāo)�12V的蓄電池,其電壓值可�10�8�14�4V之間變動(超出這個范圍可能對蓄電池造成損壞)�

  對于一個合格的逆變�,輸入端電壓在這個范圍內(nèi)變化�,其�(wěn)�(tài)輸出電壓的變化量�(yīng)不超過額定值的±5%,同時�(dāng)�(fù)載發(fā)生突變時,其輸出電壓偏差不應(yīng)超過額定值的±10��

 ?。玻敵鲭妷旱牟ㄐ问д�?/FONT>

  對正弦波逆變�,應(yīng)�(guī)定允許的波形失真�(或諧波含�)。通常以輸出電壓的總波形失真度表示,其值應(yīng)不超�5�(單相輸出允許l0�)。由于逆變器輸出的高次諧波電流會在感性負(fù)載上�(chǎn)生渦流等附加損�,如果逆變器波形失真度過大,會�(dǎo)致負(fù)載部件嚴(yán)重發(fā)�,不利于電氣�(shè)備的安全,并且嚴(yán)重影響系�(tǒng)的運行效��

 ?。常~定輸出頻�

  對于包含電機(jī)之類的負(fù)�,如洗衣�(jī)、電冰箱�,由于其電機(jī)頻率工作點為50Hz,頻率過高或者過低都會造成�(shè)備發(fā)�,降低系�(tǒng)運行效率和使用壽�,所以逆變器的輸出頻率�(yīng)是一個相對穩(wěn)定的�,通常為工�50Hz,正常工作條件下其偏差應(yīng)在±l%以�(nèi)�

 ?。矗�?fù)載功率因�(shù)

  表征逆變器帶感性負(fù)載或容性負(fù)載的能力。正弦波逆變器的�(fù)載功率因�(shù)�0�7�0�9,額定值為0�9。在�(fù)載功率一定的情況�,如果逆變器的功率因數(shù)較低,則所需逆變器的容量就要增大,一方面造成成本增加,同時光伏系�(tǒng)交流回路的視在功率增�,回路電流增�,損耗必然增�,系�(tǒng)效率也會降低�

  5.逆變器效�

  逆變器的效率是指在規(guī)定的工作條件�,其輸出功率與輸入功率之�,以百分?jǐn)?shù)表示,一般情況下,光伏逆變器的�(biāo)稱效率是指純阻負(fù)��80%負(fù)載情況下的效率。由于光伏系�(tǒng)總體成本較高,因此應(yīng)該限度地提高光伏逆變器的效率,降低系�(tǒng)成本,提高光伏系�(tǒng)的性價�。目前主流逆變器標(biāo)稱效率在80%~95%之�,對小功率逆變器要求其效率不低�85�。在光伏系統(tǒng)實際�(shè)計過程中,不但要選擇高效率的逆變�,同時還�(yīng)通過系統(tǒng)合理配置,盡量使光伏系統(tǒng)�(fù)載工作在效率點附��

  6、額定輸出電�(或額定輸出容�)

  表示在規(guī)定的�(fù)載功率因�(shù)范圍�(nèi)逆變器的額定輸出電流。有些逆變器產(chǎn)品給出的是額定輸出容�,其單位以VA或kVA表�。逆變器的額定容量是當(dāng)輸出功率因數(shù)為1(即純阻性負(fù)載)時,額定輸出電壓為額定輸出電流的乘積�

  7、保�(hù)措施

  一款性能�(yōu)良的逆變�,還�(yīng)具備完備的保�(hù)功能或措�,以�(yīng)對在實際使用過程中出�(xiàn)的各種異常情�,使逆變器本身及系統(tǒng)其他部件免受損傷�

  (1)輸入欠壓保戶�

  �(dāng)輸入端電壓低于額定電壓的85%時,逆變器應(yīng)有保�(hù)和顯��

  (2)輸入過壓保戶�

  �(dāng)輸入端電壓高于額定電壓的130%時,逆變器應(yīng)有保�(hù)和顯��

  (3)過電流保�(hù)�

  逆變器的過電流保�(hù),應(yīng)能保證在�(fù)載發(fā)生短路或電流超過允許值時及時動作,使其免受浪涌電流的損傷。當(dāng)工作電流超過額定�150� �,逆變器應(yīng)能自動保�(hù)�

  (4)輸出短路保戶逆變器短路保�(hù)動作時間�(yīng)不超�0�5s�

  (5)輸入反接保護(hù)�

  �(dāng)輸入端正、負(fù)極接反時,逆變器應(yīng)有防�(hù)功能和顯��

  (6)防雷保護(hù)�

  逆變器應(yīng)有防雷保�(hù)�

  (7)過溫保護(hù)等�

  另外,對無電壓穩(wěn)定措施的逆變器,逆變器還�(yīng)有輸出過電壓防護(hù)措施,以使負(fù)載免受過電壓的損��

  8.起動特性表�

  逆變器帶�(fù)載起動的能力和動�(tài)工作時的性能。逆變器應(yīng)保證在額定負(fù)載下可靠起動�

  9.噪�

  電力電子�(shè)備中的變壓器、濾波電�、電磁開�(guān)及風(fēng)扇等部件均會�(chǎn)生噪�。逆變器正常運行時,其噪聲�(yīng)不超過80dB,小型逆變器的噪聲�(yīng)不超過65d��

�(yīng)�

光伏逆變器的應(yīng)用

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