单相并网逆变器原理

太阳能光伏发电并网原理

        太阳能光伏发电并网原理

       　太阳能光伏发电并网原理，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。下面看看太阳能光伏发电并网原理。

太阳能光伏发电并网原理1

       　光伏发电并网原理:依靠太阳能电池组件,利用半导体材料的电子学特性,当太阳光照射在半导体PN结上,产生了较强的内建静电场,在内建静电场的作用下,将光能转化成电能。

       　其工作原理是：太阳电池组件产生的直流电经并网逆变器转换成符合电网要求的交流电之后，直接进入公共电网，光伏电池方阵所产生的电力除了供给交流负载外，多余的电力反馈给电网。在阴雨天或夜晚，太阳电池组件没有产生电能或者电能不能满足负载需求时，就由电网供电。

       

       　由于太阳能发电直接供入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，减少了能量的损耗，并降低了系统的成本。但是，系统需要专用的并网逆变器，以保证输出的电力满足电网对电压、频率等指标的要求。因为逆变器效率的问题，会有部分能量损失。

太阳能光伏发电并网原理2

光伏发电的基本原理

       　独立光伏发电系统由太阳能电池阵列、蓄电池、逆变器组件、控制器和负载（直流负载和交流负载）组成。因为太阳能电池产生的电能为直流，但是由于光照强度实时变化，太阳能电池输出的电压也不稳定，这时也需要蓄电池来起到一个滤波的作用，将太阳能电池产生的电压稳定在蓄电池的电压值上，

       　在另外一种意义上，用蓄电池也有储能的作用，可以将过剩的电能储存起来供在光照强度较低的时候使用。如果是直流负载就可以直接接在蓄电池上工作，如果是交流负载，那么需要经过逆变器的DC-AC 变换，将直流电变成交流电，供给交流负载。

并网光伏发电的基本原理

       　独立光伏发电系统由太阳能电池阵列、蓄电池、逆变器组件、控制器和负载组成。因为需要将光伏发出来的电回馈给电网，这就需要将直流电转换为电网要求的220V、50HZ 的交流电，并且在相同相位的情况下并网，像电网供电。

       　无论是独立光伏发电系统还是并网光伏发电系统，逆变系统对于交流负载和并网发电都是必不可少的，接下来我们主要就光伏分布发电中的逆变系统的相关设计进行研究。

       

光伏发电逆变系统的组成

       　光伏发电系统主要由太阳能电池、主回路、控制电路和负载组成。主回路主要包括DC/DC 电路、DC/AC 电路、滤波器组件。下面主要对于主回路部分的设计做介绍，其中包括主回路的拓扑结构进行分析，介绍一下全桥逆变电路的工作原理以及逆变器模块的选型，以及相关保护的设计。

光伏发电逆变系统的拓扑结构

       　通常单相电压型逆变器主要分为推挽式、半桥和全桥逆变电路三种。这三种方式根据其不同的特点应用于不同的场合。

       　推挽式逆变电路的电路结构比较简单，如图3-1 所示。其上电路只需要两个晶闸管，基极驱动电路不需要隔离，驱动电路比较简单，但是晶闸管需要承受2 倍的线路峰值电压，所以适合于低输入电压的场合应用。

       　同时变压器存在偏磁现象，初级绕组有中心抽头，流过的电流有效值和铜耗较大，初级绕阻两部分应紧密藕合，绕制工艺复杂。因为推挽式逆变电路对于晶闸管的耐压要求比较高，不适合作为光伏发电的.逆变系统主回路。

       　相比于推挽式逆变电路，单相半桥式逆变电路中所使用的晶闸管的耐压要求就相对较低，不会有线电压峰值2 倍这么多，绝对不会超过线电压峰值。其逆变出来的波形也相对推挽式比较接近于正弦波，所以滤波的要求也相对较低。由于晶闸管的饱和压降减小到了最小，所以不是最重要的影响因素之一。

       　但是由于半桥式逆变电路的结构决定其集电极电流在晶闸管导通时会增加一倍，使得在晶闸管选型的过程中，要考虑大电流、承受高压的情况，就难免会因为其价格昂贵，所以不适合作为光伏发电的逆变系统主回路。

太阳能光伏发电并网原理3

       　太阳能发电主要分为两种，一种是并网型发电，一种是独立光伏系统。二者的区别主要在于一个需要并网，可以不适用蓄电池，一个是自给自足，需要蓄电池，其他基本一致。

       　基本组成如下： 光伏阵列将太阳能转变成直流电能，经逆变器的直流和交流逆变后，根据光伏电站接入电网技术规定光伏电站容量确定光伏电站接入电网的电压等级，由变压器升压后，接入中压或高压电网。

       

       　原理如下： 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

       　目前市面上太阳能光伏发电站的“并网模式”通常有三种：自发自用余电上网模式、全额上网模式、全部自用模式。

       　首先，在这三种并网模式中选择其中一种，那么就需要根据自身的实际情况来进行选择了：比如说像普通家庭住户，大多数的人都选择自发自用余电上网的模式，这也是现在分布式光伏发电站中所用比例占最高的一种选择方式。

       　这种模式的好处，是光伏电站发出来的电优先给自己家里面供电使用，然后用不掉多余的电直接自动并入到电网里面，这样的话就避免了浪费，还能赚钱。这种模式是比较适合普通家庭用户选择的，也是非常经济实惠，因为不用额外花钱买电池来储存电量。

       　除了家庭用电以外，比如说工业用电、厂房屋顶、工商业楼房屋顶这些地方就是商业用电，也是比较适合自发自用余电上网模式的。

       　为什么这么说呢？因为商业用电的费用比民用电费更高，如果工商业以及厂房屋顶安装光伏电站的话，那么经济效益会大大地增高，回本时间也会更短，这种选择方式是非常有利的，用不掉的电直接并网到电网上面。

UPS(不间断电源逆变器工作原理以及在UPS中实际作用

       逆变器的工作原理：

1.直流电可以通过震荡电路变为交流电

        2.得到的交流电再通过线圈升压这时得到的是方形波的交流电

        3.对得到的交流电进行整流得到正弦波

        AC-DC就比较简单了， 我们知道二极管有单向导电性 ，可以用二极管的这一特性连成一个电桥 ，让一端始终是流入的， 另一端始终是流出的这就得到了电压正弦变化的直流电。 如果需要平滑的直流电还需要进行整流， 简单的方法就是连接一个电容 。

        Inverter是一种DC to AC的变压器，它其实与Adapter是一种电压逆变的过程。Adapter是将市电电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出，而Inverter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目前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， nverter则采用TL5001芯片。TL5001的工作电压范围3.640V，其内部设有一个误差放大器，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。

        逆变器,可以从输出波形,功率,工程结构上分类.

        从波形上分:一类是方波逆变器,另一类是正弦波逆变器.

        从功率上来划分,可以是大功率与小功率两大类.小于5000W的都可以称为小功率的,大于5000W的称为大功率逆变器.

        在逆变器工程上,又可以分为高频与低频两种.

        不管是正弦波,方波,大功率,小功率,工频,高频,它们的工作原来基本上都是一样的.也就是用各种手段把一个输入的电压变换成另一种电压的输出.一般来说把直流电变换成交流电的都可称之为逆变器,逆,是相对于开关电源来说的,因为开关电源就是把交流电变为直流电的设备.

        1、方波逆变器 方波逆变器输出的交流电压波形是方波。此类逆变器所使用的逆变线路也不完全相同但共同的特点是线路比较简单价格便宜缺点是方波电压中含有大量的高次谐波在带有铁心电感或变压器的负载用电器中将产生附加损耗对电视机等设备会产生干扰。如所带的负载过大方波输出电压中包含的三次谐波成份将使流人负载中的容性电流增大严重时会损坏负载的电源滤波电容。导致设备瘫痪。

        2、修正正弦波 修正正弦波输出的交流电压波形为阶梯波。逆变器实现阶梯波输出有多种不同线路输出波形的阶梯数目差别很大。修正正弦波逆变器的优点是输出波形比方波有明显改善、高次谐波含量减少。但对收音机和某些通信设备仍有一些高频干扰有些修正正弦波逆变器带感性负载能力也很差。

        3、正弦波逆变器 正弦波逆变器输出的交流电压波形为正弦波。正弦波的优点是输出波形好失真度很低对收音机等通信设备干扰小、噪音低谐波含量很小≤4%要好于一般的电网质量所以只要负载容量在允许范围之内设备可带任何负载。

        在当今的电子技术中,以高频逆变器为主.对于功率小于3000W的设备,一般是准正弦波占主流市场.但有些高精密设备的驱动电压要求非常高,所以在3000W以下的,正弦波逆变器也相对有点市场,正因市场小,所以正弦波逆变器价格要比准正弦的高好几倍,其实生产成本也是比准正弦高不了多少的.对于一般的家电设备,如电机,风扇,电钻,电视,电脑,光管,灯泡等用准正弦的完全可以胜任的了,这也是小功率中准正弦波能成为主流的主要原因.

        对于大工率逆变器,5000W以上的,一般用于后备式电源与用风力发电,太阳能发电中.大功率逆变电源市场,主要是分布在国外,国内的用量还是小得可怜的.在大功率的太阳能发电,风力发电中,并网系统是少不了的,因此对一完整的逆变发电系统必备:发电设备,充电控制设备,储电设备,逆变器,并网系统等.

单相逆变器电压振荡原因

       输入和输出瞬时功率不平衡。经查询单相逆变器的相关资料得知，出现单相逆变器振荡是因为输入和输出瞬时功率不平衡导致。在单相两级式光伏并网逆变器中，输入和输出瞬时功率的不平衡导致母线电压振荡，进而导致光伏电池工作点振荡，影响系统性能。

光伏发电逆变器工作原理

       光伏发电逆变器工作原理；逆变器的直接功能是将直流电能变换成为交流电能，逆变装置的核心，是逆变开关电路，简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断，来完成逆变的功能。电力电子开关器件的通断，需要一定的驱动脉冲。

       这些脉冲可能通过改变一个电压信号来调节。产生和调节脉冲的电路，通常称为控制电路或控制回路。光伏发电逆变器的特点是转换效率高启动快，安全性能好，产品具备短路，过载，过/欠电压超温5种保护功能。

扩展资料

       逆变器不仅具有直交流变换功能，还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。归纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能、防单独运行功能(并网系统用)、自动电压调整功能(并网系统用)、直流检测功能(并网系统用)、直流接地检测功能(并网系统用)。

       在选用离网型光伏发电系统用的逆变器时应注意，应具有足够的额定输出容量和负载能力。应具有较高的电压稳定性能。在各种负载下具有高效率或较高效率。应具有良好的过电流保护与短路保护功能。

       参考资料来源；百度百科--光伏逆变器

       参考资料来源；百度百科--逆变器

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