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光伏并網(wǎng)逆變器
用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的設備
我國光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是直流系統(tǒng)，即將太陽電池發(fā)出的電能給蓄電池充電，而蓄電池直接給負載供電，如我國西北地區(qū)使用較多的太陽能用戶照明系統(tǒng)以及遠離電網(wǎng)的微波站供電系統(tǒng)均為直流系統(tǒng)。此類系統(tǒng)結構簡單，成本低廉，但由于負載直流電壓的不同（如12V、14V、24V、48V等），很難實現(xiàn)系統(tǒng)的標準化和兼容性，特別是民用電力，由于大多為交流負載，以直流電力供電的光伏電源很難作為商品進入市場。
介紹
為太陽能光伏發(fā)電、風力發(fā)電、燃料電池發(fā)電、小型水力發(fā)電等各種可再生能源發(fā)電系統(tǒng)提供各種完美的電源變換和接入方案，主要應用于可再生能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)、離網(wǎng)型村落供電系統(tǒng)和戶用電源系統(tǒng)，并可為電網(wǎng)延伸困難的地區(qū)通信、交通、路燈照明等提供電力。
這兩個仿真是之前做項目的時候搭建的，根據(jù)功率大小不同搭建了兩種控制模型，都是雙閉環(huán)控制，兩個控制環(huán)的PI參數(shù)均以調節(jié)至最佳。兩種控制下逆變器的輸出電流波形的畸變率都很小，THD1%左右，母線電壓可以保持穩(wěn)定
下面是具體控制策略，大功率采用的是PQ控制，具體控制策略是并網(wǎng)參考功率P、Q與逆變器實際輸出的功率相減經過PI控制器得到并網(wǎng)電流參考電流id 和iq，電流內環(huán)采用PI控制，調制用的SVPWM，濾波器使用LCL濾波。
小功率三相并網(wǎng)逆變器采用基于母線電壓外環(huán)控制，具體控制策略是，采用電壓電流雙閉環(huán)控制。外環(huán)是母線電壓環(huán)，采用PI控制，穩(wěn)定母線電壓，內環(huán)就是解耦控制，PI控制器跟蹤參考電流，然后經過SPWM調制，輸出觸發(fā)脈沖,這里我仿真設置了個擾動，為了觀測控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在0.4s光照強度下降至500，然后系統(tǒng)的輸出，在經過很小的波動后就穩(wěn)定了，效果很優(yōu)！具體可以看下面仿真圖。
光伏并網(wǎng)逆變器
定義
1.要求具有較高的效率。由于太陽電池的價格偏高，為了最大限度地利用太陽電池，提高系統(tǒng)效率，必須設法提高逆變器的效率。
2.要求具有較高的可靠性。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要用于邊遠地區(qū)，許多電站無人值守和維護，這就要求逆變器具有合理的電路結構，嚴格的元器件篩選，并要求逆變器具備各種保護功能，如輸入直流極性接反保護，交流輸出短路保護，過熱、過載保護等。
3.要求直流輸入電壓有較寬的適應范圍，由于太陽電池的端電壓隨負載和日照強度而變化，蓄電池雖然對太陽電池的電壓具有重要作用，但由于蓄電池的電壓隨蓄電池剩余容量和內阻的變化而波動，特別是當蓄電池老化時其端電壓的變化范圍很大，如12V蓄電池，其端電壓可在10V～16V之間變化，這就要求逆變器必須在較大的直流輸入電壓范圍內保證正常工作，并保證交流輸出電壓的穩(wěn)定。
4.在中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變電源的輸出應為失真度較小的正弦波。這是由于在中、大容量系統(tǒng)中，若采用方波供電，則輸出將含有較多的諧波分量，高次諧波將產生附加損耗，許多光伏發(fā)電系統(tǒng)的負載為通信或儀表設備，這些設備對電網(wǎng)品質有較高的要求，當中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行時，為避免與公共電網(wǎng)的電力污染，也要求逆變器輸出正弦波電流。
工作原理
逆變器將直流電轉化為交流電，若直流電壓較低，則通過交流變壓器升壓，即得到標準交流電壓和頻率。對大容量的逆變器，由于直流母線電壓較高，交流輸出一般不需要變壓器升壓即能達到220V，在中、小容量的逆變器中，由于直流電壓較低，如12V、24V，就必須設計升壓電路。
光伏并網(wǎng)逆變器
全橋逆變電路克服了推挽電路的缺點，功率晶體管調節(jié)輸出脈沖寬度，輸出交流電壓的有效值即隨之改變。由于該電路具有續(xù)流回路，即使對感性負載，輸出電壓波形也不會畸變。該電路的缺點是上、下橋臂的功率晶體管不共地，因此必須采用專門驅動電路或采用隔離電源。另外，為防止上、下橋臂發(fā)生共同導通，必須設計先關斷后導通電路，即必須設置死區(qū)時間，其電路結構較復雜。
功能作用
由dc/dc轉換提升或降低輸入的電壓，調節(jié)其輸出以實現(xiàn)最大的效率。在經過一些附加的電壓緩沖之后，左側電橋中通常由18～20khz的開關頻率，把dc電壓轉換為ac電壓。一般來說，單相h橋是dc/ac級的常見配置，但是，也可以采用三相和其他配置。最后，通過低通濾波器產生用于并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的正弦交流電輸出。
控制電路
簡介
上述幾種逆變器的主電路均需要有控制電路來實現(xiàn)，一般有方波和正弦波兩種控制方式，方波輸出的逆變電源電路簡單，成本低，但效率低，諧波成份大。正弦波輸出是逆變器的發(fā)展趨勢，隨著微電子技術的發(fā)展，有PWM功能的微處理器也已問世，因此正弦波輸出的逆變技術已經成熟。
方波輸出的逆變器
1.方波輸出的逆變器多采用脈寬調制集成電路，如SG3525，TL494等。實踐證明，采用SG3525集成電路，并采用功率場效應管作為開關功率元件，能實現(xiàn)性能價格比較高的逆變器，由于SG3525具有直接驅動功率場效應管的能力并具有內部基準源和運算放大器和欠壓保護功能，因此其外圍電路很簡單。
正弦波輸出的逆變器
相關選擇
安裝注意事項
1、在安裝前首先應該檢查逆變器是否在運輸過程中有無損壞。
2、在選擇安裝場地時，應該保證周圍內沒有任何其他電力電子設備的干擾。
4、所有安裝操作必須且僅由專業(yè)技術人員完成。
5、光伏系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)中所使用線纜必須連接牢固，良好絕緣以及規(guī)格合適。
6、所有的電氣安裝必須滿足當?shù)匾约皣译姎鈽藴省?/span>
7、僅當?shù)玫疆數(shù)仉娏Σ块T許可后并由專業(yè)技術人員完成所有電氣連接后才可將逆變器并網(wǎng)。
8、在進行任何維修工作前，應首先斷開逆變器與電網(wǎng)的電氣連接，然后斷開直流側電氣連接。
9、等待至少5分鐘直到內部元件放電完畢方可進行維修工作。
10、任何影響逆變器安全性能的故障必須立即排除方可再次開啟逆變器。
11、避免不必要的電路板接觸。
13、注意并遵守產品上的警告標識。
14、操作前初步目視檢查設備有無損壞或其它危險狀態(tài)。
15、注意逆變器熱表面。例如功率半導體的散熱器等，在逆變器斷電后一段時間內，仍保持較高溫度。
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