光伏并网逆变器原理

光伏并网逆变器的工作原理

逆变器将直流电转化为交流电，若直流电压较低，则通过交流变压器升压，即得到标准交流电压和频率。对大容量的逆变器，由于直流母线电压较高，交流输出一般不需要变压器升压即能达到220V，在中、小容量的逆变器中，由于直流电压较低，如12V、24V，就必须设计升压电路。
中、小容量逆变器一般有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升压逆变电路三种，推挽电路，将升压变压器的中性插头接于正电源，两只功率管交替工作，输出得到交流电力，由于功率晶体管共地边接，驱动及控制电路简单，另外由于变压器具有一定的漏感，可限制短路电流，因而提高了电路的可靠性。其缺点是变压器利用率低，带动感性负载的能力较差。
全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点，功率晶体管调节输出脉冲宽度，输出交流电压的有效值即随之改变。由于该电路具有续流回路，即使对感性负载，输出电压波形也不会畸变。该电路的缺点是上、下桥臂的功率晶体管不共地，因此必须采用专门驱动电路或采用隔离电源。另外，为防止上、下桥臂发生共同导通，必须设计先关断后导通电路，即必须设置死区时间，其电路结构较复杂。

光伏逆变器的设计原理是什么？

无论采用何种技术，逆变器的基本设计都很明确，且非常相似。其核心就是将直流电压（光伏组件）转换成交流电压（可并网）的过程。在转变的过程中，不停地转换直流电的正负极连接，从而形成方向变化的交流电。所以，逆变器的关键部件是桥接开关（晶体管元件，见图1：a）），这个开关桥的一侧连接输入的直流电源，在另一侧连接交流电网。在工作过程中，只有两个相对的开关可以同时关闭。

如果将此开关桥的开关速度设置成与电网频率相同，则在理论上可以将桥的输出侧与电网连接。但是，由于这样输出的电流是方波，且强度没有变化，因此需要在输出端安装一个具有铁芯的电感器，用以将输出电流控制成为正弦波形状。桥的断开采用脉冲过程进行，从而形成与脉冲相关的较小电流分量。这样的电流分量可以对电感器的电流进行控制。脉冲的频率一般为20KHz ， 这样就完全可以形成50Hz的电流，见图1：b）。

对于光伏逆变器来说，还有一个非常重要的设备不能遗漏：输入端的电容器，见图1： c ） 。电容器的作用是储存电能，确保来自发电侧的电流持续一致供给桥接开关，并通过与电网频率同步变化的桥进入电网。只有在输入电容器的容量足够大的情况下，才能够保证光伏发电系统的持续、正常运行。

图1：光伏逆变器的基本设计

图2描述了可用于直接并网的逆变器的基本功能。但在实际应用中，输入电压的范围具有一定的局限性。对于并网发电应用，其输入电压必须在任何时刻都高于电网的峰值电压。当电网电压的有效值为250V时，达到正常并网要求的发电源侧的最低电压应为354V。

与标准逆变器的基本设计不同，直接并网逆变器有很多方法来调整或提升输入电压范围。常用的逆变器技术方案与结构都各不相同：

图2：最常用的逆变器电路图表一览

上面提到的逆变器拓朴结构不仅在电气隔离方面不同，在可达到的效率、对电压的依赖性等方面也各不相同。因此，没有统一的公式来界定何种逆变器设计是最优秀的设计，用户必须要考虑到具体使用的逆变器特性。

光伏并网逆变器工作原理？

逆变器将直流电转化为交流电，若直流电压较低，则通过交流变压器升压，即得到标准交流电压和频率。对大容量的逆变器，由于直流母线电压较高，交流输出一般不需要变压器升压即能达到220V，在中、小容量的逆变器中，由于直流电压较低，如12V、24V，就必须设计升压电路。中、小容量逆变器一般有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升压逆变电路三种，推挽电路，将升压变压器的中性插头接于正电源，两只功率管交替工作，输出得到交流电力，由于功率晶体管共地边接，驱动及控制电路简单，另外由于变压器具有一定的漏感，可限制短路电流，因而提高了电路的可靠性。其缺点是变压器利用率低，带动感性负载的能力较差。全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点，功率晶体管调节输出脉冲宽度，输出交流电压的有效值即随之改变。由于该电路具有续流回路，即使对感性负载，输出电压波形也不会畸变。该电路的缺点是上、下桥臂的功率晶体管不共地，因此必须采用专门驱动电路或采用隔离电源。另外，为防止上、下桥臂发生共同导通，必须设计先关断后导通电路，即必须设置死区时间，其电路结构较复杂。

毕设光伏并网逆变器设计电气原理图

1、要熟悉电工符号，明白电工的基本线图（自锁、互锁、正/反转、星/三角等基础线路）
2、要熟悉电工元气件（接触器、继电器、按钮、空开、限位等）构造的原理，要进行实物拆装，加深对其的了解
3、在有条件下，进行基本线路的接线安装，合理地布线，从中明白线路是如何由实际的元件组成，有利于以后对电气的维修。
4、结合工作单位的电气设备进行相对应的分析，一般的线路都是由这些基本线路组合成的。
5、要学一些电子电气知识
6、在熟悉了以上知识后，可以慢慢加深，再去学习变频器的使用，PLC的应用。
7、熟悉电脑的使用，在很多场所，电气自动控制中用到工控机进行跟踪监测、数据分析等
如何看电气原理图
作为从事电工工作的人员是应该看懂电气原理图的，其实，电工线路图就是应该看作与我们小的时候玩的积木一样，都是由一件件相关联的电气设备元件组成的。
1、常用的有自锁、互锁、正/反转、星/三角、串自耦变压器、串电阻等，在条件允许下，尽可能用实物进行安装、调试。加强对线路的了解，有时间最好对线路进行分析、改进。
2、一般设备中用到的元件种类不是很多，在了解了元件的功能后，可以根据元件的特点进行对线路的完善。
从主回路可以分析出该线路是做啥用的：
1、自锁一般就一个接触器；
2、互锁就采用二个及二个以上的接触器；
3、正/反转采用二个，同时，在接触器上有调线的，也就是其中二相有对换的；
4、星/三角一般都采用三个接触器，其中有一个接触器一侧短接的是星形接法的接触器，另外一个有头尾相接的是三角形接触器；
5、串自耦变压器是用三个接触器的，在线路上有一个自耦变压器的；
6、串电阻器是有多个接触器的，一般有二个以上，线路中有电阻器串接于转中的比较多，常见于起动设备。
要想记住电气原理图，不是对图记硬背，应该要灵活去琢磨其中的原理，才会事半功倍。就与我们小时候玩积木一样，记住相关的元件就可以了解电气原理图了。
控制线路要从简单的开始，再慢慢加深，日久成多。

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