电压源型逆变器ppt

一文看懂逆变器的17种主要类型

       逆变器，将直流电转换为交流电的装置，通过不同的分类满足不同场合的需求。其基本原理是通过变换电路，将直流电的极性反转输出交流电。要理解逆变器的广泛类型，关键在于其输入源、连接方式、输出相位、换向技术、操作模式和输出波形的多样性。

       首先，按输入源区分，有电压源逆变器(VSI)和电流源逆变器(CSI)，分别处理恒定直流电压和恒定直流电流。VSI的输出电压完全由内部开关器件控制，而CSI的电流则不受负载影响。

       其次，按输出相位，有单相逆变器和三相逆变器，前者适合低负载，后者提供三相平衡的电流，适合高负载。单相逆变器的标称电压种类繁多，从120V到765kV不等，而三相逆变器的输出则通过三个相位分离的交流电提供。

       换向技术包括线换向和强制换向，如线路换向逆变器在电流零特性时实现换向，强制换向逆变器则需要外部源辅助整流。连接方式方面，有串联、并联和桥式逆变器，如半桥、全桥和三相桥式，各自对应不同的负载条件和工作原理。

       操作模式涵盖独立逆变器、并网逆变器和双峰逆变器，独立逆变器独立于电网，而并网逆变器则能向电网供电。双峰逆变器是两者结合，能灵活应对不同的能源需求。

       根据输出波形，有方波、准正弦波和纯正弦波逆变器，纯正弦波是理想的，但成本较高。最后，多电平逆变器提供更平滑的波形，是许多实际应用的首选。

       这些复杂的分类反映了逆变器在不同应用场景中的适应性和效率，选择哪种类型取决于负载需求、电源特性以及对输出波形质量的要求。

基于下垂控制与MPPT的电压源型光伏逆变器

       基于下垂控制与最大功率点跟踪(MPPT)的电压源型光伏逆变器设计，将MPPT嵌入下垂控制中，实现同步并网与MPPT的统一，通过有功功率内环与直流电压外环控制，确保并网与离网状态下的无缝切换与高效控制。此设计采用并网电感L2进行功率交换，滤除谐波。PCC为公共耦合点，L1为滤波电感，C1与C为滤波电容与直流侧电容。在并网时，调整功率微调参数dP0ref与dQ0ref以匹配电网频率，保证逆变器输出频率在同步并网时与电网频率一致。在保证MPPT调节稳定性前提下，适当增大Kp值，提高有功环带宽。

       仿真与实验显示，Kp=0.0003在并网运行时效果最佳，有功带宽提高至约11.44Hz，Gp=72.2/s。直流侧电压外环设计结合MPPT控制嵌入下垂控制方法，实现MPPT控制周期1S，MPPT电压闭环控制器频率为4.28Hz（约200多毫秒）。在离网与并网状态下，有功功率环路带宽分别为3.16Hz与11.44Hz，通过调整KP值加快并网时的功率调整速度。尽管环路的控制周期需进一步验证，但设计有效地提高了光伏逆变器在不同运行状态下的性能与稳定性。

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