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三相并网逆变器设计 三相逆变器的原理是如何

发布时间:2024-03-09 19:40:24 人气:

三相逆变器的原理是如何

逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)的设备。

逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电;两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制(PWM)技术。

其核心部分都是一个PWM集成控制器,Adapter用的是UC3842,逆变器则采用TL5001芯片。TL5001的工作电压范围3.6~40V,其内部设一个误差放大器,一个调节器、振荡器、有死区控制的PWM发生器、低压保护回路及短路保护回路等。

三相逆变就是转换出的交流电压为三相,即 AC380V,三相电是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流电势组成。

扩展资料

功能特点:

(1) 该逆变器使用CPU控制,高品质,智能化正弦波输出,属本产品特有的特点。

(2) 智能开关机设计方便操作。

(3) 抗干扰保护:浪涌保护

(4) 当市电R相正常时,电池将能自动充电。

(5)当市电少了一相或多相,以及三相插座有问题,逆变器将会在电池模式工作。

(6)当逆变器在电池模式工作时,如果有一相或多个不行,逆变器将没有输出不能带载。

参考资料来源:百度百科-逆变器

参考资料来源:百度百科-三相逆变器

光伏发电站的逆变器怎么设置

太阳能光伏发电并网系统中的并网逆变器设置方式分为:集中式、主从式、分布式和组串式。

1、集中式

集中式并网方式适合于安装朝向相同且规格相同的太阳能电池方阵,在电气设计时,采用单台逆变器实现集中并网发电方案如图1所示。

对于大型并网光伏系统,如果太阳能电池方阵安装的朝向、倾角和阴影等情况基本相同,通常采用大型的集中式三相逆变器。

该方式的主要优点是:整体结构中使用光伏并网逆变器较少,安装施工较简单;使用的集中式逆变器功率大,效率较高,通常大型集中式逆变器的效率比分布式逆变器要高大约2%左右,对于9.3MWp光伏发达系统而言,因为使用的逆变器台数较少,初始成本比较低;并网接入点较少,输出电能质量较高。该方式的主要缺点是一旦并网逆变器故障,将造成大面积的太阳能光伏发电系统停用。

集中逆变一般用于大型光伏发电站(>10kW)的系统中,很多并行的光伏电池组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端,一般功率大的使用三相IGBT功率模块,功率较小的使用场效应晶体管,同时使用DSP来改善所产出电能的质量,使它非常接近于正弦波电流。

最大特点是系统的功率高,成本低。但受光伏电池组串匹配和部分遮影的影响,导致整个光伏系统的效率不高。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏电池单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制,以及开发新的逆变器的拓扑连接,以获得部分负载情况下的高的效率。

在SolarMax(索瑞·麦克)集中逆变器上,可以附加一个光伏电池阵列的接口箱,对每一串的光伏电池组串进行监控,如其中有一组光伏电池组串工作不正常,系统将会把这一信息传到远程控制器上,同时可以通过远程控制将这一串光伏电池停止工作,从而不会因为一串光伏电池串的故障而降低和影响整个光伏系统的工作和能量产出。

2、主从式

对于大型的光伏发电系统可采用主从结构,主从结构其实也是集中式的一种,该结构的主要特点是采用2~3个集中式逆变器,总功率被几个逆变器均分。在辐射较低的时候,只有一个逆变器工作,以提高逆变器在太阳能电池方阵输出低功率时候的工作效率;在太阳辐射升高,太阳能电池方阵输出功率增加到超过一台逆变器的容量时,另一台逆变器自动投入运行。

为了保证逆变器的运行时间均等,主从逆变器可以自动的轮换主从的配置。主从式并网发电原理如图2所示。主从结构的初始成本会比较高,但可提高光伏发电系统逆变器运行时的效率,对于大型的光伏系统,效率的提高能够产生较大的经济效益。

3、分布式

分布式并网发电方式适合于在安装不同朝向或不同规格的太阳能电池方阵,在电气设计时,可将同一朝向且规格相同的太阳能电池方阵通过单台逆变器集中并网发电,大型的分布式系统主要是针对太阳能电池方阵朝向、倾角和太阳阴影不尽相同的情况使用的。

分布式系统将相同朝向,倾角以及无阴影的光伏电池组件串成一串,由一串或者几串构成一个太阳能电池子方阵,安装一台并网逆变器与之匹配。分布式并网发电原理如图3所示。这种情况下可以省略汇线盒,降低成本;还可以对并网光伏发电系统进行分片的维修,减少维修时的发电损失。

分布式并网发电的主要缺点是:对于大中型的上百千瓦甚至兆瓦级的光伏发电系统,需要使用多台并网逆变器,初始的逆变器成本可能会比较高;因为使用的逆变器台数较多,逆变器的交流侧和公用电网的接入点也较多,需要在光伏发电系统的交流侧将逆变器的输出并行连接,对电网质量有一定影响。

4、组串式

光伏并网组串逆变器是将每个光伏电池组件与一个逆变器相连,同时每个光伏电池组件有一个单独的最大功率峰值跟踪,这样光伏电池组件与逆变器的配合更好。组串逆变器已成为现在国际市场上最流行的逆变器,组串逆变器是基于模块化概念基础上的,每个光伏组串(1kW~5kW)通过一个逆变器,在直流端具有最大功率峰值跟踪,在交流端并联并网。许多大型光伏阀电厂使用组串逆变器,优点是不受光伏电池组串间差异和遮影的影响。

在组串间引入“主-从”概念,使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下,将几组光伏电池组串联系在一起,让其中一个或几个工作,从而产出更多的电能。最新的概念为几个逆变器相互组成一个“团队”来代替“主-从”概念,使得系统的可靠性又进了一步。目前,无变压器式组串逆变器已占了主导地位。

多组串逆变是取了集中逆变和组串逆变的优点,避免了其缺点,可应用于几千瓦的光伏发电站。在多组串逆变器中,包含了不同的单独功率峰值跟踪DC/DC变换器,DC/DC变换器的输出通过一个普通的逆变器转换成交流电与电网并联。由于是在交流处并联,这就增加了交流侧的连线的复杂性,维护困难。

另需要解决的是怎样更有效的与电网并网,简单的办法是直接通过普通的交流开关进行并网,这样就可以减少成本和设备的安装,但往往各地的电网的安全标准也许不允许这样做。另一和安全有关的因素是是否需要使用隔离变压器(高频或低频),或允许使用无变压器式的逆变器。

光伏组串的不同额定值(如:不同的额定功率、每组串不同的组件数、组件的不同的生产厂家等)、不同的尺寸或不同技术的光伏组件、不同方向的组串(如:东、南和西)、不同的倾角或遮影,都可以被连在一个共同的逆变器上,同时每一组串都工作在它们各自的最大功率峰值上。同时,直流电缆的长度减少、将组串间的遮影影响和由于组串间的差异而引起的损失减到最小。

三电平光伏并网逆变器如何搭建?求大神赐教!给个思路也行!:$

如果你有两电平的模型,把调制部分和IGBT部分改一下就可以。调制就是用3相电压调制波跟,正负载波比较(一个在X轴上,一个在X轴下方),然后得到两个2个IGBT的信号,取反得到另外两个的IGBT驱动信号。这种是I字形三电平结构的,仅供参考

怎么设计一个逆变器向负载提供三相对称交流电

设计很复杂的,基本2113原理就是用一个正弦波发生器驱动A相逆变器,5261把这个正弦波移相120度供给B相逆变器,再把B相的驱动正4102弦波移相120度供给C相逆变1653器驱动,这样就完成一套三相逆变器。这个内设计的关键是移相器的设计,不好弄。
建议直接去买一个三相变容频器来改装。

求基于DSP控制的三相光伏并网逆变器设计?

摘要:介绍了基于DSP控制的并网逆变器原理和软硬件设计。该装置主要应用于小功率分布式光伏并网发电系统,利用数字控制技术和智能功率模块实现太阳能到电能的转换,并且保证以单位功率因数输出高质量的电流波形,最后给出了样机实验,证明了该装置具有的较好性能。 关键词:DSP;最大功率点跟踪;逆变器;PWM控制 中图分类号: 文献标识码: 文章编号:

0 引言

随着太阳能的开发和应用,采用SPWM技术的并网逆变器装置在分布式光伏并网发电系统领域获得广泛的应用。与传统整流器相比,这种逆变器装置的主电路采用可关断的全控器件,可以实现电能的双向传输。这种逆变器装置不仅具有受控的AC/DC整流功能,而且还具有DC/AC的逆变功能。通过数字控制技术在并网逆变器交流侧可实现单位功率因数运行和正弦化电流波形,在分布式光伏并网发电系统中采用PWM并网逆变器可以在向电网馈送能量的同时,减少装置对电网的污染,实现高质量的并网发电。

本文描述一个应用于光伏并网发电系统,采用直接电流控制的三相电压源型PWM并网逆变器的设计过程,并对逆变器的控制策略进行了分析和研究,并采用三菱公司的智能功率模块IPM50RSA060和德州仪器(TI)公司的DSP芯片TMS320LF2407设计了原型样机。最后的实验结果表明采用PWM控制的逆变器适合应用于中小型功率光伏并网发电系统,且有广泛的应用前景。

1 光伏并网发电系统组成

光伏并网发电系统主要由太阳能电池板(即光伏阵列),并网逆变器,滤波电抗器和DSP控制电路构成。整个系统的结构如图1所示。

由图1可见光伏并网发电系统利用太阳能电池板将太阳能转化为直流电能,再利用并网逆变器的受控电流源特性,控制逆变器运行在发电状态,将直流电转化为交流电馈送电网。

图1 光伏并网发电系统机构图

整个系统能量的变换和传递过程,是利用IPM模块构成的并网逆变器路来实现的,而并网逆变器的控制则是通过DSP生成驱动主电路的PWM信号来完成。

2 并网逆变器控制原理

根据光伏并网发电系统的工作原理可知,并网逆变器是整个并网发电系统的核心装置,并网逆变器的性能决定着整个系统的性能。针对图l所示的光伏并网发电系统,本文所设计的并网逆变器采用三相半桥逆变器拓扑结构,其结构如图2所示。

图2 三相半桥逆变器拓扑结构

并网逆变器交流侧所输出的电压电流信号满足下列方程式

C=iksk-id(1)

L+Rik=ek-Vdc(sk-sn)(2)

ek=ik=0(3)

其中

sk=(4)

其中k=a,b,c。

上述模型中L代表交流侧电感参数,R为电感中的寄生电阻,由于电感等效阻抗远大于电阻阻值,在系统设计过程中R对调节器设计影响可以忽略。

根据三相电压源型PWM并网逆变器的数学模型,可知并网逆变器通过控制三相电压源型逆变器桥臂输出电压来控制输出电流,在控制输出电流得同时,为提高光伏并网逆变系统发电量,充分利用在同等光照条件的光伏阵列所能提供的最大功率,在相应的光伏并网逆变器装置控制系统中引入了最大功率点跟

三相风力发电并网逆变器原理

三相风力发电井网逆变器是一种特殊的逆变器,它将三相交流电转换成单相交流电,再将其转换成直流电,然后再转换成高频交流电,最后再转换成直流电,输出给家庭或工厂用于供电。它的工作原理是:首先将三相交流电通过变压器输入逆变器,然后通过分流电路将三相交流电分别转换成三路单相交流电,再将三路单相交流电进行桥式变换,将其转换成直流电,然后将直流电转换成高频交流电,最后将高频交流电转换成直流电,输出给家庭或工厂供用。

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