当前位置:文档之家› 无互联线并联逆变器控制技术研究

无互联线并联逆变器控制技术研究

无互联线并联逆变器控制技术研究
无互联线并联逆变器控制技术研究

逆变器屏幕没有显示

1、逆变器屏幕没有显示 故障分析:没有直流输入,逆变器LCD是由直流供电的。 可能原因: (1)组件电压不够。逆变器工作电压是100V到500V,低于100V时,逆变器不工作。组件电压和太阳能辐照度有关。 (2)PV输入端子接反,PV端子有正负两极,要互相对应,不能和别的组串接反。 (3)直流开关没有合上。 (4)组件串联时,某一个接头没有接好。 (5)有一组件短路,造成其它组串也不能工作。 解决办法: 用万用表电压档测量逆变器直流输入电压。电压正常时,总电压是各组件电压之和。如果没有电压,依次检测直流开关,接线端子,电缆接头,组件等是否正常。如果有多路组件,要分开单独接入测试。 如果逆变器是使用一段时间,没有发现原因,则是逆变器硬件电路发生故障,需要联系售后。 2、逆变器不并网 故障分析:逆变器和电网没有连接。 可能原因: (1)交流开关没有合上。 (2)逆变器交流输出端子没有接上。 (3)接线时,把逆变器输出接线端子上排松动了。 解决办法:用万用表电压档测量逆变器交流输出电压,在正常情况下,输出端子应该有220V或者380V电压,如果没有,依次检测接线端子是否有松动,交流开关是否闭合,漏电保护开关是否断开。 3、PV过压 故障分析:直流电压过高报警。 可能原因:组件串联数量过多,造成电压超过逆变器的电压。 解决办法:因为组件的温度特性,温度越低,电压越高。单相组串式逆变器输入电压范围是100-500V,建议组串后电压在350-400V之间,三相组串式逆变器输入电压范围是250-800V,建议组串后电压在600-650V之间。在这个电压区间,逆变器效率较高,早晚辐照度低时也可发电,但又不至于电压超出逆变器电压上限,引起报警而停机。 4、隔离故障 故障分析:光伏系统对地绝缘电阻小于2兆欧。 可能原因:太阳能组件,接线盒,直流电缆,逆变器,交流电缆,接线端子等地方有电线对地短路或者绝缘层破坏。PV接线端子和交流接线外壳松动,导致进水。 解决办法:断开电网,逆变器,依次检查各部件电线对地的电阻,找出问题点,并更换。 5、漏电流故障 故障分析:漏电流太大。 解决办法:取下PV阵列输入端,然后检查外围的AC电网。直流端和交流端全部断开,让逆变器停电30分钟以上,如果自己能恢复就继续使用,如果不能恢复,联系售后技术工程师。 6、电网错误

逆变器的下垂控制

下垂控制的原理是什么。? 下垂控制是并网逆变器的常用控制原理,但是具体下垂控制的深层原理和物理含义是什么啊?查到的几乎所有的文献对此都是基于下垂控制XXXX、仿照同步发电机下垂特性XXXX,却没有一个真正说清楚仿照哪了,电机书上对同步发电机的下垂特性也没讲清楚其物理原理。向各位知乎大神求教,我看网上也有很多问这个的却没有一个回答说清楚的。 添加评论 分享 简单来说,所谓下垂控制就是选择与传统发电机相似的频率一次下垂特性曲线(Droop Character)作为微源的控制方式,即分别通过P/f下垂控制和Q/V下垂控制来获取稳定的频率和电压,这种控制方法对微源输出的有功功率和无功功率分别进行控制,无需机组间的通信协调,实现了微源即插即用和对等控制的目标,保证了孤岛下微电网内电力平衡和频率的统一,具有简单可靠的特点。—————————————————————————————————————————— 补充说一说。 学过电机学都知道,发电机有个功角特性曲线,其中凸极同步发电机的 无功功率表达式是: 有功 功率表达式: 我们可以看出,通过控制U和功角来控制有功功率P和无功功率Q。那么反过来, 可以通过控制有功功率P和无功功率Q来控制U和功角 所以, 微电网中的常规下垂控制是通过模拟传统发电机的下垂特性,实现微电网中微电源的并联运行。其实质为:各逆变单元检测自身输出功率,通过下垂特性得到输出电压频率和幅值的指令值,然后各自反相微调其输出电压幅值和频率以达到系统有功和无功功率的合理分配。 逆变器输出电压频率和幅值的下垂特性为:

其中w0,U0分别为逆变器输出的额定角频率,额定电压。kp,kq为逆变器下垂系数。P,Q 分别为逆变器实际输出的有功功率和无功功率。P0,Q0分别为逆变器额定有功和无功功率。 由上式我们可以得到三相逆变器常规的P-f 和Q-U 下垂控制框图。 注:常规下垂控制是在系统并联逆变器的输出端等效阻抗为大电感的条件下推导得到的。然而不同电压等级的连接线路对应不同的阻感比。 在电压等级较低的线路中,阻感比相对较高。 加之每个逆变器到交流母线的距离不同,线路越长,线路电阻越大,可能会导致线路电阻相对线路感抗较大,常规下垂控制已经不能满足低压微电网控制的需求。 所以就有了一种改进型功率耦合下垂控制策略。 因为低压微电网中线路阻抗的影响已经不能完全忽视,有功功率和无功功率对电压和频率的调节存在耦合关系。 逆变电源输出的有功功率P和无功功率Q可以写为: 单台逆变器到交流母线的功率传输示意图:

逆变器的基本知识

浅谈光伏发电系统用逆变器的基本知识 逆变器的概念 通常,把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流,把完成整流功能的电路称为整流电路,把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应,把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。 现代逆变技术是研究逆变电路理论和应用的一门科学技术。它是建立在工业电子技术、半导体器件技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体变流技术、脉宽调制(PWM)技术等学科基础之上的一门实用技术。它主要包括半导体功率集成器件及其应用、逆变电路和逆变控制技术3大部分。 逆变器的分类 逆变器的种类很多,可按照不同的方法进行分类。 1.按逆变器输出交流电能的频率分,可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为50~60Hz的逆变器;中频逆变器的频率一般为400Hz到十几kHz;高频逆变器的频率一般为十几kHz到MHz。 2.按逆变器输出的相数分,可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。3.按照逆变器输出电能的去向分,可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器,称为有源逆变器;凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。 4.按逆变器主电路的形式分,可分为单端式逆变器,推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。 5.按逆变器主开关器件的类型分,可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆

变器和“全控制”逆变器两大类。前者,不具备自关断能力,元器件在导通后即失去控制作用,故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类;后者,则具有自关断能力,即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制,故称之为“全控型”,电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管(IGBT)等均属于这一类。 6.按直流电源分,可分为电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器(CSI)。前者,直流电压近于恒定,输出电压为交变方波;后者,直流电流近于恒定,输也电流为交变方波。 7.按逆变器输出电压或电流的波形分,可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。 8.按逆变器控制方式分,可分为调频式(PFM)逆变器和调脉宽式(PWM)逆变器。 9.按逆变器开关电路工作方式分,可分为谐振式逆变器,定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。 10.按逆变器换流方式分,可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。 逆变器的基本结构 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。逆变装置的基本结构,除上述的逆变电路和控制电路外,还有保护电路、输出电路、输入电路、输出电路等,如图2所示。 逆变器的工作原理。

逆变器下垂控制原理及控制方法

2.逆变器并联下垂控制原理: 01 Z 02Z 22 ?∠?1V ?∠? 图1.两台逆变器并联运行的等效电路 图1中,运用电路理论的知识,并忽略阻抗01 Z 和02Z 中的阻性部分,可得出逆变器1输出地有功功率 和无功功率的表达式为: 1101 sin VV P X ?=? 21101 cos VV V Q X ??-= 在并联逆变器输出电压相角??很小的情况下,sin ???≈?和cos 1??≈ 成立。将其代入有功功率和无功功率的公式可以知,逆变器输出地有功功率主要由相角差??决定,而无功功率主要由幅值X V 决定。 基于以上分析,在逆变器并联系统中可以借助同步发电机的自下垂特性,引入有功功率和无功功率的调节作用,分别来调节逆变器输出电压的幅值和频率,即: 0x x x x m P ωω=-

0x x x x V V n Q =- 其中,x ω、0 x V 分别为x 台逆变器空载时输出电压的频率和幅值,x m 、x n 分别为x 台逆变器输出电压的频率、幅值的下垂系数,如下图2所示。图2(a )可以看出,由于逆变器自身特性的差异所造成的逆变器并联运行时输出功率的差异随着频率和幅值下垂系数的增大而减小,但是随着下垂系数的增大电压的偏离度也会随之增大。因此在实际设计中需要在负载均分度和电压偏离度之间进行折中考虑。图2(b )表明利用下垂特性选择不同的下垂系数,可以使不同容量的逆变器并联运行并按其单位容量均分负载,其下垂系数选择如下: 11221122x x x x m S m S m S n S n S n S == ====

图2.频率和幅值下垂特性 3.控制方法: 实际应用的外特性下垂并联控制方法主要是两种:一、负载电流前馈方式,二、减弱电压控制环方式。 负载电流前馈控制方法的特点是各个模块的电压调节器均为无静差的PI调节器,且电压环给定随着负载电流的增大而减小。 减弱电压环的控制框图如图3所示:

大功率三相逆变器控制与并联技术研究

华中科技大学 硕士学位论文 大功率三相逆变器控制与并联技术研究 姓名:刘慧 申请学位级别:硕士 专业:电力电子与电力传动 指导教师:康勇;裴雪军 20080608

华中科技大学硕士学位论文 摘 要 三相逆变器作为交流供电电源的主要部分,广泛地应用于电动车、电力设备、产业设备、交通车辆等领域。逆变器的并联控制技术以其广泛的应用前景也得到越来越深入地研究。人们对逆变电源的要求越来越高,高性能、高可靠性的大功率逆变器就是当今逆变电源的发展趋势之一。提高逆变电源容量主要有两个途径,设计大功率的逆变器和采用逆变器并联技术实现电源模块化。 为此,本文以两台400kV A组合式三相逆变器为对象,采用全数字化控制方式,主要研究了大功率三相逆变器的波形控制技术和并联控制技术。本文围绕大功率组合式三相逆变器,对其主电路结构、系统的数学模型、波形控制技术以及并联系统模型、并联控制方案进行了较为详细的分析和研究。 分析了适用于大功率的组合式三相逆变器结构,并给出了400kV A组合式三相逆变器的主电路设计。建立和分析了组合式三相逆变器在ABC、αβ、dq坐标系下的数学模型。 针对大功率组合式三相逆变器,采用在dq坐标系下的三相电压闭环统一控制方案。为了使大功率三相逆变器得到较好的输出电压波形质量,采用PID瞬时值电压反馈控制和重复控制并联结合的控制方案。分析了PID控制器和重复控制器的原理,并针对400kV A三相逆变器的系统性能,给出了相应数字PID控制器和重复控制器的设计。并利用Matlab建立了系统的仿真模型,给出了理论研究结果。 提出了有效提高系统动态性能的两种方法:加负载电流前馈和动态过程中强制改变改变调制比。介绍了大功率三相逆变器的短路限流保护技术,提出了采用瞬时值限流电路和单独的软件限流环相结合的方案,保证大功率三相逆变器在短路时自动限流保护。 对两台大功率三相逆变器组成的并联系统的结构、环流特性及逆变器的输出功率进行了分析。详细分析了输出阻抗特性不同时,逆变器环流和输出功率分配的差异,得出了输出阻抗对环流和功率影响的一般规律。 针对大功率三相逆变器并联系统,采用基于功率误差的分散逻辑控制方案。分析了基于功率误差的分散逻辑控制原理,逆变器输出功率的检测和母线信号综合的脉宽调制原理。根据400kV A三相逆变器并联系统的输出阻抗特性,采用了无功调节输出电压幅值和同步锁相实现相位同步的并联控制策略。 本文最后在两台400kV A组合式三相逆变器样机上得到了实验验证。实验结果进一步验证了大功率三相逆变器的波形控制和并联控制策略有效可行性。 关键词:组合式三相逆变器,大功率逆变器,重复控制,数字PID控制,并联控制,数字锁相环,分散逻辑,功率误差

功率下垂控制原理对逆变器并联系统的按容分配负荷问题

功率下垂控制原理对逆变器并联系统的按容分配负荷问题 南昌航空大学信息工程学院、科华恒盛股份有限公司、钦州学院物理与电子工程学院的研究人员刘斌、卢雄伟、熊勇等,在2015年第21期《电工技术学报》上撰文,对于非同等功率等级的逆变器无线并联系统而言,因为均分系统负荷可能导致小容量逆变器无法工作,所以必须让负荷按照正比于逆变器模块容量的方式实现分配。 围绕下垂控制原理,通过对输出电压幅值和频率进行收敛性分析,推导出逆变负荷按容分配的充分条件,这一充分条件对下垂控制系数的确定具有很好的指导作用。此外,通过引入虚拟阻抗法和双环调节器,搭建了由两台不同容量的逆变器组成的微电网系统。最后通过仿真和实验验证了该理论分析的有效性。 一方面,随着国民经济的发展,电力需求也在迅速增长,但一味地扩大电网规模不能满足电力供应的要求。另一方面,20世纪60年代的几次大型停电事故引发了科研人员对分布式发电系统潜在效益的重视。分布式电源尽管优点突出,但是它相对于电网而言是一个不可控源,微电网便是在这种环境下应运而生的。 它从系统角度出发将分布式电源、负荷、储能装置及控制装置等模块看成一个单一可控的单元,既可以与电网联网运行,也可以在电网出现故障或系统需要脱网时与主网断开单独运行。微电网的这种灵活可调度性,使得它可以成为未来大型电网的有力补充和有效支撑,也正因为如此,近年来关于微电网的研究引起了社会和学术界的广泛关注。 在微电网控制策略中,最常见的有三种。即在并网运行时采用PQ控制,在孤岛运行时采用V/f控制或者下垂(droop)控制。由于本文侧重考虑的是微电网孤岛运行时的负荷分配问题,而基于单个V/f微电源主从控制方式对主控电源的容量要求较高,整个微电网对主电源依赖性过高,因此最终选用基于下垂控制的微电源对等控制方式作为本文负荷分配的控制策略。 此外,依据逆变器之间是否存在互联线,可以将逆变器并联技术分成有互联线并联和无互联线并联两大类,前者因为有互联线的存在而限制了逆变器模块之间的距离,相比而言无互联线并联技术具有更好的发展前景。其中,实现无互联线并联技术[7-8]的关键是按照输

逆变器试验要求1

附件1 25T型客车DC600V/AC380V逆变电源检验细则 1范围 本技术条件规定了25T型DC600V供电空调列车用逆变电源(以下简称逆变器)的基本技术要求和试验检验方法。 2 引用标准 TB/T3063-2002 旅客列车DC600V供电系统技术条件 3主要技术参数 3.1 额定输出容量 2 × 35 KV A 3.2额定输出电压 三相交流电压有效值380V±5%(准正弦波输出,谐波含量< 10% ) 单相交流电压有效值220V±5%(准正弦波输出,谐波含量< 10% ) 3.3额定输出频率50Hz±1 Hz 3.4三相四线变压器输出容量:≥10kV A 4技术要求 4.1产品的外形尺寸、安装尺寸应按经过审定图纸及工艺要求制造。 4.2在下列环境条件下,电源应能可靠运行。 4.2.1海拔高度不超过2500m。 4.2.2工作环境温度:-25℃~ 40℃,北方路局考虑最低工作温度为-40℃。4.2.3周围空气湿度:最湿月月平均相对湿度不大于90%(该月月平均最低温度为25℃)。 4.2.4 相应于铁路车辆的垂向、横向和纵向存在着频率1 Hz ~ 100Hz的正弦振动,振动幅值A如下: A = 25/f mm f=1~10Hz A = 250/f2mm f=10~100Hz 最大冲击加速度为:垂向10m/s2、横向20m/s2、纵向(沿列车运行方向)30m/s2。4.2.5逆变器装在车辆外部时,有雨、雪、风砂、飞石的侵蚀。 4.2.6输入电压 额定电压:DC600V ; 最高电压:DC660V ; 最低电压:DC500V ; 输入电压纹波(峰—谷值)小于额定电压值的15%(瞬态过电压允许720V持续时间2s、1200V持续时间小于200us)。 控制电压 额定电压:DC110V ; 波动范围:额定值的+10% ~ -20% ; 控制电压纹波(峰—谷值)小于额定电压的15%。 4.3逆变器存放温度:-40℃~ +70℃。

第五章--单相并网逆变器

第5章单相并网逆变器 后级的DC- AC部分,采用单相全桥逆变电路,将前级 DC- DC输出的400V 直流电转换成220V/50Hz 正弦交流电,完成逆变向电网输送功率。光伏并网逆变器实现并网运行必须满足要求:输出电压与电网电压同频同相同幅值,输出电流与电网电压同频同相(单位功率因数),而且其输出还应满足电网的电能质量要求,这些都依赖于逆变器的有效并网控制策略。 光伏并网逆变器拓扑结构 按逆变器主电路的拓扑结构分类,主要有推挽逆变器、半桥逆变器和全桥逆变器。 5.1.1推挽式逆变电路 推挽式逆变电路由两只共负极的功率开关元件和一个原边带有中心抽头的升压变压器组成。它结构简单,两个功率管可共同驱动,两个开关元件的驱动电路具有公共地,这将简化驱动电路的设计。 U 图5-1 推挽式逆变器电路拓扑 推挽式电路的主要缺点是很难防止输出变压器的直流饱和,另外和单电压极性切换的全桥逆变电路相比,它对开关器件的耐压值也高出一倍。因此适合应用于直流母线电压较低的场合。此外,变压器的利用率较低,驱动感性负载困难。推挽式逆变器拓扑结构如图5-1 所示。 5.1.2半桥式逆变电路 } 半桥式逆变电路使用的功率开关器件较少,电路结构较为简单,但主电路的交流输出电压幅值仅为输入电压的一半,所以在同等容量条件下,其功率开关的额定电流要大于全桥逆变电路中功率元件额定电流,数值为全桥电路的2 倍。由于分压电容的作用,该电路具有较强的抗电压输出不平衡能力,同时由于半桥

式逆变电路控制较为简单,且使用元件少、成本低,因此在小功率等级的逆变电源中常被采用。其主要缺点是直流侧电压利用率低,在同样的开关频率下电网电流的谐波较大。 图5-2 半桥式逆变器电路拓扑 5.1.3全桥式逆变电路 全桥逆变电路可以认为是由2 个半桥逆变电路组成的,在单相电压型逆变电路中是应用最多的电路,主要用于大容量场合。在相同的直流输入电压下,全桥逆变电路的最大输出电压是半桥式逆变电路的2 倍。这意味着输出功率相同时,全桥逆变器的输出电流和通过开关元件的电流均为半桥式逆变电路的一半。 本文采用的是单相全桥式逆变器,其拓扑结构如图5-3 所示,它结构简单且易于控制,在大功率场合中广为应用,可以减少所需并联的元件数。其不足是要求较高的直流侧电压值。 图5-3 单相全桥逆变器电路拓扑 光伏并网逆变器的控制 光伏并网逆变器按控制方式分类,可分为电压源电压控制、电压源电流控制、电流源电压控制和电流源电流控制四种方法。以电流源为输入的逆变器,其直流侧需要串联大电感提供稳定的直流电流输入,但由于此大电感往往会导致系统动态响应差,因此当前大部分并网逆变器均采用以电压源输入为主的方式,即电压型逆变器。采用电压型逆变主电路,可以实现有源滤波和无功补偿的控制,在实际中已经得到了广泛的研究和应用,同时可以有效地进行光伏发电、提高供电质

逆变器下垂控制原理及控制方法

2.逆变器并联下垂控制原理: 01 Z 02 Z 22 ?∠?1V ?∠? 图1.两台逆变器并联运行的等效电路 图1中,运用电路理论的知识,并忽略阻抗01Z 和02Z 中的阻性部分,可得出逆变器1输出地有功功率和无功功率的表达式为: 1 101 sin VV P X ?= ? 2 1101 cos VV V Q X ??-= 在并联逆变器输出电压相角??很小的情况下,s i n ???≈?和 cos 1??≈ 成立。将其代入有功功率和无功功率的公式可以知,逆变器输出地有功 功率主要由相角差??决定,而无功功率主要由幅值X V 决定。 基于以上分析,在逆变器并联系统中可以借助同步发电机的自下垂特性,引入有功功率和无功功率的调节作用,分别来调节逆变器输出电压的幅值和频率,即: 0x x x x m P ωω=- 0x x x x V V n Q =- 其中,x ω、0x V 分别为x 台逆变器空载时输出电压的频率和幅值,x m 、x n 分别为x 台逆变器输出电压的频率、幅值的下垂系数,如下图2所示。图2(a )可以看出,由于逆变器自身特性的差异所造成的逆变器并联运行时输出功率的差异随着频率和幅值下垂系数的增大而减小,但是随着下垂系数的增大电压的偏离度也会随之增大。因此在实际设计中需要在负载均分度和电压偏离度之间进行折中考虑。图2(b )表明利用下垂特性选择不同的下垂系数,可以使不同容量的逆变器并联运行并按其单位容量均分负载,其下垂系数选择如下: 11221122x x x x m S m S m S n S n S n S ===== =

图2.频率和幅值下垂特性 3.控制方法: 实际应用的外特性下垂并联控制方法主要是两种:一、负载电流前馈方式,二、减弱电压控制环方式。 负载电流前馈控制方法的特点是各个模块的电压调节器均为无静差的PI调节器,且电压环给定随着负载电流的增大而减小。 减弱电压环的控制框图如图3所示: 图3.减弱电压环方式的控制框图

串并联逆变器的区别(详细版)

https://www.doczj.com/doc/3517630705.html, 串并联逆变器的区别(详细版)从负载谐振方法划分,可认为并联逆变器和串联逆变器两大类型,下面列出串联逆变器和并联逆变器的主要技能特色及其对比: 串联逆变器和并联逆变器的不一样,源于它们所用的振动电路不一样,前者是用L、R 和C串联,后者是L、R和C并联。 1.串联逆变器的负载电路对电源出现低阻抗,请求由电压源供电。因此,经整流和滤波的直流电源结尾,有必要并接大的滤波电容器。当逆变失利时,浪涌电流大,维护艰难。 并联逆变器的负载电路对电源出现高阻抗,请求由电流源供电,需在直流电源结尾串接大电抗器。但在逆变失利时,因为电流受大电抗约束,冲击不大,较易维护。 2.串联逆变器的输入电压稳定,输出电压为矩形波,输出电流近似正弦波,换流是在晶闸管上电流过零今后进行,因此电流老是超前电压一φ角。 并联逆变器的输入电流稳定,输出电压近似正弦波,输出电流为矩形波,换流是在谐振电容器上电压过零曾经进行,负载电流也老是越前于电压一φ角。这就是说,两者都是作业在容性负载状况。 3.串联逆变器是恒压源供电,为避免逆变器的上、下桥臂晶闸管一起导通,形成电源短路,换流时,有必要保证先关断,后注册。即应有一段时刻(t )使一切晶闸管(其它电力电子器材)都处于关断状况。此刻的杂散电感,即从直流端到器材的引线电感上发生的感生电势,可能使器材损坏,因此需求挑选适宜的器材的浪涌电压吸收电路。此外,蓄电池检测在晶闸管关断时期,为保证负载电流接连,使晶闸管免受换流电容器上高电压的影响,有必要在晶闸管两头反并联敏捷二极管。并联逆变器是恒流源供电,为避免滤波电抗Ld上发生

https://www.doczj.com/doc/3517630705.html, 大的感生电势,电流有必要接连。也就是说,有必要保证逆变器上、下桥臂晶闸管在换流时,是先注册后关断, 也即在换流时期(tγ)内一切晶闸管都处于导通状况。这时,尽管逆变桥臂直通,因为Ld 足够大,也不会形成直流电源短路,但换流时刻长,会使体系功率下降,因此需缩短tγ,即减小Lk值。 4.串联逆变器的作业频率有必要低于负载电路的固有振动频率,即应保证有适宜的t 时刻,不然会因逆变器上、下桥臂直通而致使换流的失利。 并联逆变器的作业频率有必要略高于负载电路的固有振动频率,以保证有适宜的反压时刻t ,不然会致使晶闸管间换流失利;但若高得太多,则在换流时晶闸管接受的反向电压会太高,这是不答应的。 5.串联逆变器的功率调理方法有二:改动直流电源电压Ud或改动晶闸管的触发频率,即改动负载功率因数cosφ。 并联逆变器的功率调理方法,一般只能是改动直流电源电压Ud。改动cosφ尽管也能使逆变输出电压添加和功率增大,但所答应调理规模小。 6.串联逆变器在换流时,晶闸管是天然关断的,关断前其电流已逐步减小到零,因此关断时刻短,损耗小。在换流时,关断的晶闸管受反压的时刻(t +tγ)较长。 并联逆变器在换流时,晶闸管是在全电流运转中被逼迫关断的,电流被逼降至零今后还需加一段反压时刻,因此关断时刻较长。相比之下,串联逆变器更适宜于在作业频率较高的感应加热装置中运用。

不同容量逆变器并联技术研究开题报告

不同容量逆变器并联技术研究开题报告 一、文献综述 1 国内外研究现状 早在 20 世纪 70 年代,就有学者提出将逆变器进行并联运行,并且开始对逆变器并联控制技术研究进行研究。到上世纪 90 年代中期,一些发达国家已经将并联逆变器投入生产,并投入实用。如日本的梅兰日兰公司、三菱公司、东芝公司,美国的 APC 公司、Libert公司,德国的西门子公司等[3]。 在我国,对于逆变器并联技术和逆变器模块化生产的研究起始于上世纪 90年代,相对于世界发达国家起步较晚。目前,主要是一些高校对这一领域进行了相关的研究。例如国内比较知名的西安交通大学、华中科技大学、南京航空航天大学、浙江大学等。这些高校对于逆变器并联技术方面的研究在国内处于领先地位。与此同时,意识到并联逆变器的重要性,国内其他一些高校也先后加入了这一研究领域。但是由于起步较晚,大多数高校在这个领域的研究都还处于试验阶段。国内一些致力于电源研究和生产的企业,如台达、埃默森、华为等,在这方面也做了大量的工作,并且也有企业生产出了相关的产品。但其性能有待于实践检验[3]、[4]。 1.1 逆变器独立运行控制技术 逆变器因调制带来了谐波,滤波器在消除谐波的同时也带来了系统的过渡过程与稳定性问题。因此,系统需要调节器来实现其所需的稳态性能与动态性能,调节器的实现方式有以下控制方式。 1.1.1 PID控制 在实际工程中,应用最为广泛的调节控制为比例积分微分控制,即PID控制,PID控制结构简单、稳定性好,工作可靠、调整方便[6]。其传递函数为 PID控制通过调节、、这3个参数来起作用的。这3个参数取值的不同,其比例、积分、微分的作用强弱就不同。对于P调节器,随着值的加大,闭环系统的超调量加大,系统响应速度加快。若超过一定值,则系统变得不稳定。对于PI调节器,随着值的加大,闭环系统的超调减小,系统响应速度略微变慢。对于PID调节器,由于微分环节的作用,在曲线的起始上升段呈现尖锐的波峰,之后曲线也呈衰减震荡。随着值的加大,闭环系统的超调量增大,但经过曲线尖锐的起始上升段后响应速度有所变慢。 1.1.2 谐振控制 由于PI控制器在跟踪正弦信号时会出现稳态误差,比例谐振控制可以对某一固定频率的正弦指令信号实现无静差跟踪,并可以有针对性地消除某些频率的谐

简单逆变器的电路图

简单逆变器的电路图 下图是一个简单逆变器的电路图.其特点是共集电极电路,可将三极管的集电极直接安装在机壳上,便于散热.不易损坏三极管.,我的简单逆变器用了十多年了,没出现过一次烧管的事.现给大家介绍一下制作方法. 变压器的制作:可根据自己的需要选用一个机床用的控制变压器.我用的是100W的控制变压器.将变压器铁芯拆开,再将次级线圈拆下来.并记录下每伏圈数.然后重新绕次级线圈.用1.35mm的漆包线,先绕一个22V的线圈,在中间抽头,这就是主线圈.再用0.47的漆包线线绕两个4V的线圈为反馈线圈,线圈的层间用较厚的牛皮纸绝缘.线圈绕好后插上铁芯.将两个4V次级分别和主线圈连在一起,注意头尾的别接反了.可通电测电压.如果4V线圈和主线圈连接后电压增加说明连接正确,反之就是错的. 可换一下接头.这样变压器就做好了. 电阻的选择.两个与4V线圈串联的电阻可用电阻丝制作.可根据输出功率大小选择电阻的大小,一般的几个欧姆.输出功率大时,电阻越小,偏流电阻用1W的300欧姆的电阻.不接这个电阻也能工作.但由 于管子的参数不一致有时不起振,最好接一个. 三极管的选择:每边用三只3DD15并联.共用六只管子.电路连接好后检查无错误,就可以通电调整了. 接上蓄电池,找一个100W的白炽灯做负载.打开开关,灯泡应该能正常发光.如果不能正常发光,可减小基极的电阻.直到能正常发光为止.再接上彩电看能否正常启动.不能正常启动也是减小基极的电阻. 调整完毕后就可以正常使用了. 我的逆变器和充电器做在了一个机壳内,输出并联在了家里的交流电源上.并安装上了继电器,停电时可自动切换为逆变器供电,并切断外电路,来电时自动接上交流电切断逆变器供电并转入充电状态.如果没有停电来电状态指示灯的话,停电来电时无感觉.

串联逆变器和并联逆变器的差别

串联逆变器和并联逆变器的差别,源于它们所用的振荡电路不同,前者是用L、R和C串联,后者是L、R和C并联。 1、串联逆变器的负载电路呈现低阻抗,要求电压源供电,直流电源末端,必须并接大的滤波电容器。当逆变失败时,浪涌电流大,保护困难。 并联逆变器的负载电路呈现高阻抗,要求由电流源供电,需在直流电源末端串接大电抗器。但在逆变失败时,由于大电感的限流作用,冲击不大,较易保护。 2、串联逆变器输出电压为矩形波,输出电流近似正弦波,换流是在晶闸管上电流过零以后进行,因而电流总是超前电压 并联逆变器输出电压近似正弦波,输出电流为矩形波,换流是在谐振电容器上电压过零以前进行,负载电流也总是超前于电压。 两者都是工作在容性负载状态。 3、串联逆变器是恒压源供电,为避免逆变器的上、下桥臂晶闸管同时导通,造成电源短路,换流时,必须保证先关断,后开通。 并联逆变器是恒流源供电,为避免滤波电抗产生大的感生电势,电流必须连续。必须保证逆变器上、下桥臂晶闸管在换流时,是先开通后关断。 4、串联逆变器的工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率。并联逆变器的工作频率必须略高于负载电路的固有振荡频率。 5、串联逆变器的功率调节方式有二:改变直流电源电压或改变晶闸管的触发频率。 并联逆变器的功率调节方式,一般只能是改变直流电源电压。改变逆变引前角也能使功率增大,但所允许调节范围小。 (6)串联逆变器在换流时,晶闸管是自然关断的,关断时间短,损耗小。 并联逆变器在换流时,晶闸管是强迫关断的,关断时间较长。损耗较大。 相比之下,串联逆变器适合在高频感应加热装置中使用。 (7)串联逆变器的晶闸管所需承受的电压较低,用380V电网供电时,采用1200V的晶闸管就行,但负载电路的全部电流,包括有功和无功分量,都需流过晶闸管。逆变晶闸管丢失脉冲,只会使振荡停止,不会造成逆变颠覆。 并联逆变器的晶闸管所需承受的电压高,其值随功率因数角甲增大,而迅速增加。但负载本身构成振荡电流回路,只有有功电流流过逆变晶闸管,而且逆变晶闸管偶而丢失触发脉冲时,仍可维持振荡,工作较稳定。 (8)串联逆变器可以自激工作,也可以他激工作。他激工作时,只需改变逆变触发脉冲频率,即可调节输出功率;而并联逆变器一般只能工作在自激状态。 (9)在串联逆变器中,晶闸管的触发脉冲不对称,不会引入直流成分电流而影响正常运行;而在并联逆变器中,逆变晶闸管的触发脉冲不对称,则会引入直流成分电流而引起故障。 (10)串联逆变器起动容易,适用于频繁起动工作的场合;而并联逆变器需附加起动电路,起动较为困难。 (11)串联逆变器中的晶闸管由于承受矩形波电压,故晶闸管承受电压上升率较大较大,吸收电路起着关键作用,而对其电流上升率要求则较低。 在并联逆变器中,流过逆变晶闸管的电流是矩形波,因而要求大的电流上升率,而对电压上升率du/dt的要求则低一些。 (12)串联逆变器的感应加热线圈与逆变电源(包括槽路电容器)的距离远时,对输出功率的影响较小。如果采用同轴电缆或将来回线尽量靠近(扭绞在一起更好)敷设,则几乎没有影响。 而对并联逆变器来说,感应加热线圈应尽量靠近电源(特别是槽路电容器),否则功率输出和效率都会大幅度降低。

逆变器的并联运行技术

逆变器的并联运行技术 类别:电源技术阅读:1220 作者:南京航空航天大学邢岩戚惠严仰光赵修科(南京210016) 来源:《电源技术应用》 摘要:介绍多个电源模块并联使用时,会产生的问题及其解决方法。关键词:电源模块并联运行均流 信息技术的迅速发展,对其供电系统的容量、性能和可靠性要求越来越高,也推动着电力电子技术的研究不断深入,研究领域不断拓宽。多模块并联实现大容量电源被公认为当今电源变换技术发展的重要方向之一。多个电源模块并联,分担负载功率,各个模块中主开关器件的电流应力大大减小,从根本上提高可靠性、降低成本。同时,各模块的功率容量减小而使功率密度大幅度提高。另外,多个模块并联,可以灵活构成各种功率容量,以模块化取代系列化,从而缩短研制、生产周期和降低成本,提高各类开关电源的标准化程度、可维护性和互换性等。 80年代国外开始研究DC/DC变换器并联运行技术,现已取得实用性的成果,而新的均流技术、系统稳定性等方面的研究仍在不断深入。同主电路和控制电路的研究发展过程一样,逆变器并联运行技术的研究也是在借鉴DC/DC并联技术的基础上不断深入。但由于是正弦输出,其并联运行远比直流电源困难,首先要解决三个问题: (1)两台或多台投入运行时,相互间及与系统的频率、相位、幅度必须达到一致或小于容许误差时才能投入,否则可能给电网造成强烈冲击或输出失真。而且并联工作过程中,各逆变器也必须保持输出一致,否则,频率微弱差异的积累将造成并联系统输出幅度的周期性变化和波形畸变;相位不同使输出幅度不稳。 (2)功率的分配包括有功和无功功率的平均分配,即均流包括有功和无功均流。直流电源的均流技术不能直接采用。 (3)故障保护。除单机内部故障保护外,当均流或同步异常时,也要将相应逆变器模块切除。必要时还要实现不中断转换。 目前,实现逆变器并联运行的几类典型方法有: 1 自整步法[1][2][3] 并联系统中各模块是等价的,没有专门的控制模块。通过模块间的均流线实现同步和均流,源于航空恒速恒频(CSCF)电源的自整步并联技术[2]。其基本原理是(见图1): 以两路并联为例。当两通道的输出电压略有偏差时,将会有偏差电压存在。幅度偏差引起的与、基本上同相,见图1(c),相位偏差引起的与、基本上垂直(超前90°),见图1(b),尽量减小、

逆变器模块并联技术的研究

浙江大学 硕士学位论文 逆变器模块并联技术的研究 姓名:马小林 申请学位级别:硕士 专业:电力电子与电力传动指导教师:马皓 20040301

浙江大学颂}。学位论文摘要 摘要 当前,交流电源供电方式止在由集t{?式向分布式、全功能式发展,而后者的核心就是模块的并联技术。由丁‘逆变器并联较能体现交流电源并联的特点,因而本文集中研究逆变器模块的并联技术。 逆变器的剪联策略有很多,但主要分成两类:有连线并联和无连线并联。本文首先集中分析r各种并联技术的特点,指出这两种并联方式的发展趋势,并最终采片j无连线并联方案进行研究。 逆变器性能的优劣将直接影响逆变器的并联性能。囚而本文用了一章的篇幅米介绍逆变器的设计,主要包括逆变器的数学建模、输出滤波器的设计和控制器参数的设计,最后JHMATLAB进行仿真,结果表明参数设计基本合理。 无连线并联的性能关键在于调功的实现,这包括两个部分:功率的获取和功率的调节。为准确计算出功率,先对功率基本理论进行详细分析,得出相关计算公式。而在功率的调节中,PQ的调节系数将直接影响调节的精度和动态响应,论文中专fJ论述了调节系数的取值闸题。 根据目标要求,提出设计方案,并用仿真论证了方案的可行性。由于方案的算法是采用DSP实现,文中先探讨了有关DSP实现时应注意的问题,而后给出了具体算法的程序化流程剀。 用两台逆变器组成逆变器并联系统,来验证方案的可行性。结果表明,该方案能较好地适用于线性负载;而对非线性负载,两逆变器间存在着一定的负载,F均衡性。为解决前线性负载的不均衡性,提出了基于电流分解的无连线并联方案并进行了仿真,结果表明,它能较好地解决非线性负载的均流问题,但尚须实验进一步进行验证。 关键词:逆变器;无连线并联;有连线并联;PQ调节;环流;电流分解

逆变电源并联技术

逆变电源并联技术 Parallel Strategy of Inverter 陈 宏 胡育文(南京航空航天大学航空电源科技重点实验室 210016) Chen Hong Hu Yuwen (Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 210016 China) 摘要 逆变器并联是提高电源系统可靠性,扩充系统容量的有效方式。本文介绍了逆变电源并联的原理、技术要求和特点。对当前采用的逆变电源并联方案进行了总结和分类。在此基础上详细分析了各种并联方案的特点和内在关系,指出了逆变电源并联技术的发展趋势。 关键词:逆变电源 并联 环流中图分类号:TM464 Abstr act The parallel operation of inverter is not only a very useful method to increase the capac 2ity of power system,but also a good way to improve reliability of it 1This paper introduces the princi 2ple of inverter .parallel operation 1Several methods are summed up and classified 1Features and problems of these strategies are discussed and inner relationship has been described 1The developing process of in 2verter .s parallel is shown clearly in this paper 1 Keywor ds:Inverter,parallel,circumfluence 陈 宏 男,1972生,博士研究生,研究方向为电力电子与电力传动。胡育文 男,1944生,教授,博士生导师,研究方向为电力电子与电力传动。 1 前言 当前,交流电源供电方式正在由集中式向分布式、全功能式发展,而后者的技术核心就是模块化电源的并联技术,这是一个研究的热点。逆变电源的并联策略有很多,有主从结构[1],用电压型逆变器作为主模块控制系统电压,电流型逆变器提供负载电流。有对等式[2,4] ,并联的各个逆变器结构功能相同,相互间有信号的传递,但不存在隶属关系。还有基于有功无功调节的无连线并联方式[5,6]。本文重点讨论了并联的技术问题和各项并联方案的特点。 2 逆变器并联原理和特点 逆变器的并联需要满足5项条件,即电压、频 率、波形、相位、相序相同,只有这样才能消除环流、均分负载功率,达到最佳的运行状态。以下对 两台单相逆变器并联进行分析,图1中将逆变器简化为电压源加LC 滤波器的形式。根据图1中的电流电压关系得到电路方程(1) 如下 图1 逆变器并联电路图F ig 11 Circuit of parallel inverters U 1-J X L 1i L 1=U 0U 2-J X L 2i L 2=U 0 i L 1-i R 1-i C 1+i L 2-i R 2-i C 2=0U 0/R =i R 2+i R 1U 0#j X C 1=i C 1U 0#j X C 2=i C 2 (1) 设C 1=C 2=C,L 1=L 2=L ,由式(1)可得 第17卷第5期 电工技术学报 2002年10月

逆变器原理

逆变器(inverter)是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ正弦或方波)。应急电源,一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。 通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成. 利用TL494组成的400W大功率稳压逆变器电路。它激式变换部分采用TL494,VT1、VT2、VD3、VD4构成灌电流驱动电路,驱动两路各两只 60V/30A的MOS FET开关管。如需提高输出功率,每路可采用3~4只开关管并联应用,电路不变。TL494在该逆变器中的应用方法如下: 第1、2脚构成稳压取样、误差放大系统,正相输入端1脚输入逆变器次级取样绕组整流输出的15V直流电压,经R1、R2分压,使第1脚在逆变器正常工作时有近4.7~5.6V取样电压。反相输入端2脚输入5V基准电压(由14脚输出)。当输出电压降低时,1脚电压降低,误差放大器输出低电平,通过PWM电路使输出电压升高。正常时1脚电压值为5.4V,2脚电压值为5V,3脚电压值为0.06V。此时输出AC电压为235V(方波电压)。第4脚外接R6、R4、C2设定死区时间。正常电压值为0.01V。第5、6脚外接CT、RT设定振荡器三角波频率为100Hz。正常时5脚电压值为1.75V,6脚电压值为3.73V。第7脚为共地。第8、11脚为内部驱动输出三极管集电极,第12脚为TL494前级供电端,此三端通过开关S控制TL494的启动/停止,作为逆变器的控制开关。当S1关断时,TL494无输出脉冲,因此开关管VT4~VT6无任何电流。S1接通时,此三脚电压值为蓄电池的正极电压。第9、10脚为内部驱动级三极管发射极,输出两路时序不同的正脉冲。正常时电压值为1.8V。第13、14、15脚其中14脚输出5V基准电压,使13脚有5V高电平,控制门电路,触发器输出两路驱动脉冲,用于推挽开关电路。第15脚外接5V电压,构成误差放大器反相输入基准电压,以使同相输入端16脚构成高电平保护输入端。此接法中,当第16脚输入大于5V的高电平时,可通过稳压作用降低输出电压,或关断驱动脉冲而实现保护。在它激逆变器中输出超压的可能性几乎没有,故该电路中第16脚未用,由电阻R8接地。 该逆变器采用容量为400VA的工频变压器,铁芯采用45×60mm2的硅钢片。初级绕组采用直径1.2mm的漆包线,两根并绕2×20匝。次级取样绕组采用0.41mm漆包线绕36匝,中心抽头。次级绕组按230V计算,采用0.8mm漆包线绕400匝。开关管VT4~VT6可用60V/30A任何型号的N沟道MOS FET管代替。VD7可用1N400X系列普通二极管。该电路几乎不经调试即可正常工作。当C9正极端电压为12V时,R1可在3.6~4.7kΩ之间选择,或用10kΩ电位器调整,使输出电压为额定值。如将此逆变器输出功率增大为近600W,为了避免初级电流过大,增大电阻性损耗,宜将蓄电池改用24V,开关管可选用VDS为100V 的大电流MOS FET管。需注意的是,宁可选用多管并联,而不选用单只IDS大于50A的开关管,其原因是:一则价格较高,二则驱动太困难。建议选用100V/32A的2SK564,或选用三只2SK906并联应用。同时,变压器铁芯截面需达到50cm2,按普通电源变压器计算方式算出匝数和线径,或者采用废UPS-600中变压器代用。如为电冰箱、电风扇供电,请勿忘记加入LC低通滤波器。 1. 问:什么是逆变器,它起什么作用? 答:简单地说,逆变器就是一种将低压(12或24伏或48伏)直流电转变为220伏交流电的电子设备。因为我们通常是将220伏交流电整流变成直流电来使用,而逆变器的作用与此相反,因此而得名。我们处在一个“移动”的时代,移动办公,移动通讯,移动休闲和娱

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档