储能双向变流器原理图
储能双向DC/DC变流器是控制能量在储能装置和直流电网之间双向流动的装置，可应用在直流微电网、电动汽车等多种场合。
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双向储能变流器的特点
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1、充电、放电一体化设计，实现交流系统和直流系统的能量双向流动;
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2、主功率回路采用高可靠性智能功率模块;控制器采用总线不出芯片的32位高性能CPU;
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3、高效的矢量控制算法，实现有功、无功的解耦控制;
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4、功率因数任意可调，在容量范围内可以全发无功，实现无功补偿;
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Switch变流器控制原理图 金风公司 作者： 2007年6月16日
目录 一．介绍 (3) 二．系统主拓扑 (3) 三．控制框图 (4) 四．网侧控制原理框图 (4) 五．发电机侧控制原理框图 (6) 六．总结 (7)
一．介绍 Switch 变流器采用了主动整流的方式来控制发电机以及和电网并网。其控制方式为分布式控制，这种方式和它的主电路拓扑结构相对应。即网侧和发电机侧各有独立的控制器，以一个控制器为主要控制器，通过控制器之间的联系进行相互信息交换和控制。 二．系统主拓扑 图一Switch变流器系统主拓扑结构 图中可以看到，网侧功率模块为1U1，而发电机侧有两个功率模块：2U1 和3U1。这是和发电机两套绕组相的结构相对应的。图中的4U1 和5U1 为用于制动的功率模块。采用两个功率模块的原因是单个模块的电流容量有限。在最新的系统中，这两个模块已经被一个大容量模块所代替。 这里，网侧变流器的作用是将发电机发出的能量转换为电网能够接受的形式并传送到电网上。而发电机侧功率模块则是将发电机发出的电能转换为直流有功传送到直流母线上。制动功率模块则是在当某种原因使得直流母线上的能量无法正常向电网传递时将多余的能量在电阻上通过发热消耗掉，以避免直流母线电压过高造成器件的损坏。
三．控制框图 图二控制框图 Switch变流柜中采用的功率模块都是V ACON公司生产的通用变频器。这里所说的控制器也是V ACON公司为变频器所配的控制器。这些控制器和功率模块一一对应，相互之间通过光纤/CAN总线互连。从硬件上看，这些控制器的基本配置一致，从控制角度看，1U1 的控制器是变流器主要的控制核心，通过它变流器完成和WTC之间的信息和命令交互，同时完成对其他控制器的操作。可以看到，1U1 和2U1 及3U1之间通过光纤和CAN总线连接，而4U1/5U1 之间及与其他控制器的连接通过CAN 总线实现，这是因为1U1/2U1/3U1之间需要高速通讯以满足系统正常运行所需，而制动功率模块的相应时间可以慢一些。 四．网侧控制原理框图 网侧功率单元的作用是将直流母线上的直流有功功率转换为50Hz交流有功功率传送到电网上。其控制对象为直流母线电压。其控制原理框图为：
国家新能源示范城市吐鲁番示范区屋顶光伏电站暨微电网试点工程 储能双向变流器 招标文件 （技术规范书） 招标人：龙源吐鲁番新能源有限公司 设计单位：龙源（北京）太阳能技术有限公司 二零一二年七月
目录 1 总则 (1) 2 工程概况 (3) 3 储能系统储能双向变流器技术规范 (5) 3.1相关概念及定义 (6) 3.2设计和运行条件 (6) 3.3规范和标准 (7) 3.4技术要求 (9) 3.4.1 储能双向变流器技术要求 (9) 3.4.2 变流器通讯设置要求 (14) 3.4.3设备及元器件品质承诺 (16) 3.5包装、装卸、运输与储存 (16) 3.5.1 概述 (16) 3.5.2 包装 (16) 3.5.3 装运及标记 (17) 3.5.4 装卸 (18) 3.5.5 随箱文件 (19) 3.5.6 储存 (19) 3.5.7 质量记录 (19) 3.6性能表（投标人细化填写） (19) 4 安装、调试、试运行 (21) 4.1安装 (21) 4.2设备调试 (22) 4.3设备试运行 (22) 5 质量保证和试验 (22) 5.1质量保证 (22)
5.2试验 (23) 5.3型式试验 (23) 5.4工厂试验FAT (23) 5.5现场试验SAT (24) 5.5.1 现场调试 (24) 5.5.2 现场试验 (24) 5.6整体考核验收 (24) 附录1 技术差异表 (25) 附录2 供货范围 (26) 附录3 技术资料及交付进度 (28) 附录4 设备检验和性能验收试验 (34) 附录5 技术服务和设计联络 (37) 附录6 投标文件附图 (41) 附录7 运行维护手册 (42) 附录8 投标人需要说明的其他技术问题 (43)
1、双馈型风力发电系统的运行原理 双馈型风力发电系统结构图如图1所示，由风轮机、齿轮箱、变桨结构、偏航机构、双馈电机、变流器、变压器、电网等构成。其工作过程为：当风吹动风轮机转动时，风轮机将其捕获的风能转化为机械能再通过齿轮箱传递到双馈电机，双馈电机将机械能转化为电能，再经变流器及变压器将其并入电网。通过系统控制器及变流器对桨叶、双馈电机进行合理的控制使整个系统实现风能最大捕获，同时，通过对变桨机构、变流器及Crowbar 保护电路的控制来应对电力系统的各种故障。 双馈异步发电机的定子与转子两侧都可以馈送能量，由于转子侧是通过变频器接入的低频电流起到了励磁作用， 因此又名交流励磁发电机。双馈异步发电机主机结构特点是：定子与一般三相交流发电机定子一样，具有分布式绕组；转子不是采用同步发电机的直流集中绕组，而是采用三相分布式交流绕组，与三相绕线式异步机的转子结构相似。正常工作时，定子绕组并入工频电网，转子绕组由一个频率、幅值、相位都可以调节的三相变频电源供电，转子励磁系统通常采用交-直-交变频电源供电。 图1、双馈风力发电系统结构图 双馈异步发电机在稳态运行时，定子旋转磁场和转子旋转磁场在空间上保持相对静止，此时有如下数学关系表达式： 12 r n n n =±2160 f n n f r p ±=
12 11 r n n n s n n ?==±式中，1n 、r n 、2n 分别为定子电流产生磁场的旋转速度、转子旋转速度和转子电流产生磁场相对于转子的旋转速度，1f 、2f 分别为定、转子电流频率，p n 为发电机极对数，s s n n n s ?=为发电机的转差率。由上式可知，当发电机转子转速r n 发生变化时，若调节转子电流频率2f 相应变化，可使1f 保持恒定不变，实现双馈异步发电机的变速恒频控制。当r n <1n 时，电机处于亚同步速运行状态，转子旋转磁场相对于转子的旋转方向与转子旋转方向相同，变频器向转子提供交流励磁，定子向电网馈出电能；当r n >1n 时，电机处于超同步速运行状态，转子旋转磁场相对于转子的旋转方向与转子旋转方向相反，此时定、转子均向电网馈出电能；当r n =1n 时，2f =0，变频器向转子提供直流励磁，此时电机作为普通隐极式同步发电机运行。 双馈电机转子侧接变流器，其调速的基本思想就是要在转子回路上串入附加电势，通过调节附加电势的大小、相位和相序来实现双馈调速。与传统的直流励磁同步发电机相比，双馈异步发电机励磁系统的调节量由一个变为三个，即励磁电流的幅值、频率和相位。所以，调节励磁不仅可以调节发电机的无功功率，还可以调节发电机的有功功率和转子转速。因此，该电机在提高电力系统稳定性、变速运行能力方面有着优良的特性。 2.变速恒频双馈风力发电机运行工况 2.1双馈电机在不同工作状态下的功率分布流程 从上面对双馈电机的分析，我们可以建立双馈电机在不同情况下的运行状态，并且同时分析在该种情况下的功率流程。主要讨论的是定子侧功率1P （向电网输出电能时为正，吸收电网电能时为负），转差功率s P （向电网馈送电能时为正，吸收电网电能时为负）和机械功率mec P （电机吸收机械功率为正，电机输出机械功率时为负）。 1）双馈电机运行于超同步发电机情况下： 整个风机的机械效率 同步转速
Product Guide AC ＆DC Power System Power for the better life 上海汉升电源系统有限公司 地址：上海市闵行区召楼路号3286销售热线：(021)34902073 (021)34902079传真：(021)34902073-816 (021)34902079-816网址：..www handsunpower com S H A N G H A I H A N D S U N P O W E R S Y S T E M C o.,L T D 邮编：201112 公司总机：(021)55091913 24小时服务热线：400-688-0619
企业概况 Company p r o f i l e 3286号。
01 储能双向逆变器 储能双向逆变器是汉升电源结合多年专业电源研制经验，推出的一套专门应用于储能的并网逆变器。储能双向逆变器可以精确、高效实施各种电池类型、电压等级以及功率等级的电池充电任务，能量可双向流动，既可以给电池充电储能，也可以将电池能量逆变成交流输入电网。配备功能强大的智能控制软件，可实现在远程 PC机上控制各主要运行参数设定，实现能量在电池与电网之间及时双向流动，实时记录运行过程数据，自动保存运行测量数据。 可实现能量双向流动，电池充放电 充电模式为：恒流充电、恒压充电、恒功率充电放电模式为：恒流放电、限压放电、恒功率放电 可以设置不同的电池充电特性曲线，可以与多种电池接口完善的显示和通讯功能适合严酷的电网环境 电池与电网完全隔离，内置隔离变压器完善的数字化保护功能，提高系统可靠性具有操作历史记忆功能具有上位机软件 充电控制与逆变一体化设计 产品特点： 智能电网系统 需要调整白昼用电量的工厂等 应用领域： 规格表 ： 储能双向逆变器
自制逆变器电路及工作原理 作者：本站来源：本站整理发布时间：2009-11-20 11:54:11 [收藏] [评论] 自制逆变器电路及工作原理 今天我们来介绍一款逆变器（见图1）主要由MOS场效应管，普通电源变压器构成。其输出功率取决于M OS场效应管和电源变压器的功率，免除了烦琐的变压器绕制，适合电子爱好者业余制作中采用。下面介绍 该变压器的工作原理及制作过程。 电路图（1） 工作原理： 这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。 一、方波的产生 这里采用CD4069构成方波信号发生器。电路中R1是补偿电阻，用于改善由于电源电压的变化而引起的震荡频率不稳。电路的震荡是通过电容C1充放电完成的。其振荡频率为f=1/2.2RC。图示电路的最大频率为：fmax=1/2.2x103x2.2x10—6=62.6Hz，最小频率为fmin=1/2.2x4.3x103x2.2x10—6=48.0Hz。由于元件的误差，实际值会略有差异。其它多余的发相器，输入端接地避免影响其它电路。
图2 二、场效应管驱动电路。 由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大振幅为0~5V，为充分驱动电源开关电路，这里用TR1、TR2 将振荡信号电压放大至0~12V。如图3所示。 图3 三、场效应管电源开关电路。 场效应管是该装置的核心，在介绍该部分工作原理之前，先简单解释一下MOS场效应管的工作原理。MOS场效应管也被称为MOS FET，即Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor（金属氧化物半导体场效应管）的缩写。它一般有耗尽型和增强型两种。本文使用的是增强型MOS场效应管，其内部结构见图4。它可分为NPN型和PNP型。NPN型通常称为N沟道型，PNP型通常称P沟道型。由图可看出，对于N沟道型的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上，同样对于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。我们知道一般三极管是由输入的电流控制输出的电流。但对于场效应管，其输出电流是由输入的电压（或称场电压）控制，可以认为输入电流极小或没有输入电流，这使得该器件有很高的输入 阻抗，同时这也是我们称之为场效应管的原因。
储能与智能微网双向逆变器主要技术功能与参数 双向并网逆变器是既可以将直流电变换成交流电，也可以将交流电变换成直流电的逆变器。双向并网逆变器主要控制蓄电池组的充电和放电，同时是系统的中心控制设备。双向并网逆变器可以应用到有蓄电功能要求的并网发电系统，蓄电系统用于对应急负载和重要负载的临时供电。它可以和组串式逆变器结合构成独立运行的光伏发电系统。 双向并网逆变器由蓄电池组供电，将直流电变换为交流电，在交流总线上建立起电网。组串式并网逆变器自动检测太阳电池方阵是否有足够能量，检测交流电网是否满足并网发电条件，当条件满足后进入并网发电模式，向交流总线馈电，系统启动完成。系统正常工作后，双向并网逆变器检测负载用电情况，组串式并网逆变器馈入电网的电能首先供负载使用。如果有剩余的电能，双向并网逆变器将其变换成直流电给蓄电池组充电；如果组串式并网逆变器馈入的电能不够负载使用，双向并网逆变器又将蓄电池组供给的直流电变换为交流电馈入交流总线共负载使用。 型号 交流侧参数 额定容量10kW20kW50 kW100 kW250kW 过载能力11kW22 kW55 kW110 kW275kW 并网充放电模式 额定电网电压380 Vac 允许电网电压范围310~450Vac 允许电网频率范围50Hz/60Hz 总电流波形畸变率(THD)<3% 功率因数≥0.99 独立逆变模式 额定输出电压380 Vac 输出电压失真度<3% 输出频率50Hz/60Hz 输出过压保护>450 Vac 输出欠压保护<310 Vac 直流电压范围 最大直流功率11kW22 kW55 kW110 kW275kW 直流电压范围450-750Vdc 最大直流电流25A50A122A244A611A <5% 直流电流纹波 &, amp;, lt;, /TD>
牵引变流器变流器工作原理 1，概述 交流异步电动机的同步转速与电源频率的关系: ⑴ 变频调速就是利用电动机的同步转速随电机电源频率变化的特性，通过改变电动机的供电频率进行调速的方法。利用半导体功率开关器件如IGBT等变频装置构成变频电源对异步电动机进行调速。 同步转速随电源频率线性地变化，改变频率时的机械特性是一组平行的曲线，类似于直流电机电枢调压调速特性。因此，从性能上来讲，变频调速是交流电机最理想的调速方法。 与磁通Φ的关系： 异步电机电压U 1 ⑵ 有⑵式知，若不变，与成反比，如果下降，则增加，使磁路过饱和，励磁电流迅速上升，导致铁损增加，电机发热及效率下降，功率因数降低。如果上升，则减小，电磁转矩也就跟着减小，电机负载能力下降。由此可见，在调节的同时，还要协调地控制，即给电机提供变压变频电源，才可以获得较好的调速性能。 由变压变频装置给笼型异步电机供电所组成的调速系统叫做变压变频调 速系统，它可以分为转速开环恒压频比控制、转速闭环转差频率控制系统，可以满足一般要求的交流调速系统。若调速系统对调速系统静、动态性能要求不高的场合，比如风机、水泵等节能调速系统，可以采用转速开环恒压频比带低频电压补偿的控制方案，其控制系统结构简单，成本也比较低。若要提高静、动态性能，可以采用转速反馈的闭环控制系统。若调速系统对静、动态性能的要求很高，则需要采用模拟直流电机控制的矢量控制系统。矢量控制系统是高动态性能的交流调速控制系统，但是需要进行大量复杂的坐标变换运算，而且控制对象参数的变化将直接影响控制精度。直接转矩控制系统是近十几年来继矢量控制系统之后发展起来的另一种高动态性能的交流调速系统。它避开了矢量控制的旋转坐标变换，而是直接进行转矩“砰—砰”控制。 地铁列车和电动车组的调速系统，对静、动态性能的要求很高，采用矢量控制系统或直接转矩控制系统。地铁列车的牵引系统为直-交变频器，电动车组的牵引系统为交-直-交变频器。 随着电力半导体器件的发展，变频器的发展也经历了几个阶段。电力电子器件的可控性、模块化、控制手段的全数字化，利用了微机的强大信息处理能力，使软件功能不断强化，变频器的灵活性和适用性不断增强。随着网络时代的到来，变频器的网络功能和通信不断增强，它不仅可以与设备网的现场总线直接相连，还可以与信息交换实时数据。 2，牵引变流器工作原理
储能逆变器的控制策略研究 发表时间：2018-05-30T10:13:41.427Z 来源：《电力设备》2018年第1期作者：杜学平 [导读] 摘要：目前我国经济发展十分快速，电力行业越来越普遍，随着分布式电源不断接入电网和微电网系统的发展，微电网对系统的运行稳定性及供电可靠性都提出了一定的要求。 （青岛科技大学自动化与电子工程学院山东青岛 266199） 摘要：目前我国经济发展十分快速，电力行业越来越普遍，随着分布式电源不断接入电网和微电网系统的发展，微电网对系统的运行稳定性及供电可靠性都提出了一定的要求。储能系统应运而生，储能系统可以存储过剩的电能，在发电能力较弱时再放出电能给负载供电，实现削峰填谷，完美解决新能源间歇性发电的问题。储能系统在微电网中发挥着非常重要的作用，而储能逆变器又是储能系统中的核心部分，因此储能逆变器的控制策略研究是非常有实用价值的。 关键词：储能；逆变器；控制策略；研究 1系统结构和基本原理 图1 系统结构简图 以电池为介质的储能系统主要由电池及其管理系统（风能、太阳能的储能系统）和能量转换系统（ＰＣＳ）两个部分组成（如图1所示）。电池通过ＰＣＳ与电网交换能量（或离网负载），根据实际需要储存或释放能量。作为电池与大电网之间接口的ＰＣＳ，实际上是大功率的电力电子变流器，此处ＰＣＳ特指储能逆变器（储能变流器）。 常见的储能逆变器分为单级型和多级型两种主要形式。单级型储能变流器的拓扑仅由一个ＡＣ／ＤＣ环节构成，其优点是结构简单、控制方法简便，逆变器损耗低，能量转换效率高。但是存在以下缺点：1）一个AC-DC不可以充分多路输出；2）电池电压的工作范围不能灵活控制；3）电池电压固定不能灵活分配。由于以上确定我们选择两多级型，我们选择两级，增加一级隔离DC-DC的控制，该级控制可以根据功率灵活的扩展DC-DC通道的数量和输出电压的大小（如图2所示）。 1.1 AC-DC部分介绍： AC-DC部分拓扑采用三电平，其中开关频率为20K，功率器件为：初步选定英飞凌的DF100R07W1H5FP_B3的IGBT模组。此部分效率可达到98%。在大功率PWM变流装置中，常采用三点式电路，这种电路也称为中点钳位型（Neutral Point Clamped）电路（如图3所示）。与两点式PWM相比，三点式PWM调制主要有以下优点，一是对于同样的基波与谐波要求而言，开关频率可以低得多，从而能够大幅度减少开关损耗；二是主功率器件断开时所承受的电压仅为直流侧电压的一半，因此这种电路应用在高电压大容量的产品上特别合适。在控制策略方面，在传统的PWM整流器双闭环控制的基础上，采用内模控制代替电流内环PI调节器，以提高系统的鲁棒性能、跟踪性能和动态响应能力。 图2 两级PCS框图图3 AC-DC主原理图 1.2 DC-DC部分介绍： DCDC部分拓扑采用CLLC准谐振开关技术，开关频率100K或者是更高频率，功率器件采用单管MOS并联组成（并联数量根据功率确定，具体原理框图见图4）。功率器件为：初步选定英飞凌的IRFP4668P6F。此部分效率可达到90%以上。隔离DC/DC部分采用CLLC谐振软开关技术，它应用谐振的原理，使开关器件中的电流（或电压）按照正弦或标准正弦规律变化。当电流通过零点时，使器件关断（或电压为零时，器件打开），从而减少开关损耗。它不仅可以解决硬开关变换器中的硬开关损耗问题、容性开通问题、感性关断问题并且还能解决二极管反向恢复问题，对于由于硬开关引起的EMI 等问题也有很好的改善。这种拓扑结构，电路结构简单，工作效率高，并在输入电压和负载变化范围很宽的情况下依旧具有良好的电压调节特性，不仅可以在原边实现开关管 ZVS，还可以使副边整流管实ZCS，且原副边管子的电压应力较低。 图4 DC-DC 原理框图 2、几种必要的控制模式 2.1并网模式到孤岛模式： 储能逆变器并网模式到离网模式的切换分为两种主动切换和被动切换。主动切换指人为的把储能逆变器离网；被动切换指因电网故障或者电压过低等原因，储能逆变器受到不良影响，把储能逆变器切离电网ＰＷ。主动切换情况下，电网电压幅值和频率等指标正常，此时模式切换策略较为简单，只需要提供一个与电网电压相同的量作为离网模式下储能逆变器控制策略的参考值，在断开开关的同时控制方式切换为ＶＦ，电压外环给定值为电网电压幅值和频率。被动切换情况下，电网电压幅值和频率等指标可能不正常，此时的控制策略需参考
风电变流器简介 风能作为一种清洁得可再生能源,越来越受到世界各国得重视,我国风能资源丰富,近几年来国家政策也大力扶持风电产业。我公司自06年成功研制第一台风电变流器以来,不断寻求技术革新严把质量关,目前已实现规模化得生产。 本文将针对市场上主流得双馈型风电变流器进行简介。 QHVERT-DFIG型风电变流器系统功能 变流器通过对双馈异步风力发电机得转子进行励磁,使得双馈发电机得定子侧输出电压得幅值、频率与相位与电网相同,并且可根据需要进行有功与无功得独立解耦控制。 变流器控制双馈异步风力发电机实现软并网,减小并网冲击电流对电机与电网造成得不利影响。 变流器提供多种通信接口,如Profibus, CANopen等(可根据用户要求扩展),用户可通过这些接口方便得实现变流器与系统控制器及风场远程监控系统得集成控制。 变流器配电系统提供雷击、过流、过压、过温等保护功能。 变流器提供实时监控功能,用户可以实时监控风机变流器运行状态。变流器可根据海拔进行特殊设计,可以按客户定制实现低温、高温、防尘、防盐雾等运行要求。 QHVERT-DFIG型风电变流器基本原理 变流器采用三相电压型交-直-交双向变流器技术,核心控制采用具有快速浮点运算能力得“双DSP得全数字化控制器”;在发电机得转子侧
变流器实现定子磁场定向矢量控制策略,电网侧变流器实现电网电压定向矢量控制策略;系统具有输入输出功率因数可调、自动软并网与最大功率点跟踪控制功能。功率模块采用高开关频率得IGBT功率器件,保证良好得输出波形。这种整流逆变装置具有结构简单、谐波含量少等优点,可以明显地改善双馈异步发电机得运行状态与输出电能质量。这种电压型交-直-交变流器得双馈异步发电机励磁控制系统,实现了基于风机最大功率点跟踪得发电机有功与无功得解耦控制,就是目前双馈异步风力发电机组得一个代表方向。 变流器工作原理框图如下所示: QHVERT-DFIG型风电变流器系统构成
车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分，每部分各采用一只TL494或KA7500芯片组成控制电路，其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的12V直流电，通过高频PWM (脉宽调制)开关电源技术转换成30kHz－50kHz、220V左右的交流电；第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术，将30kHz～50kHz、220V左右的交流电转换成50Hz、220V的交流电。 图1电路中，由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路VD5－VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路，最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用。 图1中IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片，构成车载逆变器的核心控制电路。TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片，其尾缀字母CN表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构，工作温度范围为0℃-70℃，极 限工作电源电压为7V～40V，最高工作频率为300kHz。 TL494芯片内置有5V基准源，稳压精度为5 V±5％，负载能力为10mA，并通过其14脚进行输出供外部电路使用。TL494芯片还内置2只NPN
图二
本逆变器输入端为汽车蓄电池(+12V，4.5Ah)，输出端为工频方波电压(50Hz，220V)。其系统主电路和控制电路框图如图1所示，采用了典型的二级变换，即DC/DC变换和DC/AC逆变。12V直流电压通过推挽式变换逆变为高频方波，经高频升压变压器升压，再整流滤波得到一个稳定的约320V直流电压；然后再由桥式变换以方波逆变的方式，将稳定的直流电压逆变成有效值稍大于220V的方波电压，以驱动负载。为保证系统的可靠运行，分别采集了DC高压侧电压信号、电流信号及蓄电池电压信号，送入SG3525A，通过调整驱动脉冲的占空比或关断脉冲来 实现电压调节、过流保护及欠压保护等功能。
2018年储能双向变流器及储能系统集成产业化项目可行性研究报告 2018年12月
目录 一、项目概况 (3) 二、项目建设背景 (3) 1、储能商业化应用提速发展 (3) 2、国内储能扶持政策逐步加力 (4) 三、项目建设必要性 (6) 1、迅速占领市场，赢得市场先机 (6) 2、优化产品结构，形成新的利润增长点 (6) 3、发挥与光伏逆变器业务的协同优势 (6) 四、项目产品和技术方案 (7) 7 1、集中式交流储能变流器 .................................................................................... 7 2、分布式直流储能变流器 .................................................................................... 五、项目建设方案 (8) 1、主要原材料和辅料供应情况 (8) 8 2、项目建设方案 .................................................................................................... （1）工程费用 (8) （2）设备费用 (8) 六、项目经济效益分析 (10)
一、项目概况 项目建设期为18个月，在项目期内将完成厂房建设、储能双向变流器生产线建设、办公及配套设施建设、人员配置等。 项目总投资11,477万元，具体概算如下： 二、项目建设背景 1、储能商业化应用提速发展 当前全球能源转型迫在眉睫，伴随新能源产业的迅速发展，全球的储能行业革命正在进一步的深化过程中。储能技术应用广泛，市场需求潜力较大，是能源互联网中的关键环节，主要体现在以下几个方面： 第一，光伏与风电等间歇性电源输出不稳定，光伏发电集中在白天阳光充足的时间，风力发电受风量风速等直接影响，当其发电量提升时，其不稳定电量会对电网造成一定的冲击，这就需要配套一定比
PCS重要功能实验介绍 一、并离网切换控制 （1）主动离网：并网转离网无缝切换，当电网出现故障时，储能系统能够快速识别并迅速切换到离网运行模式，切换的时间应足够短，最大限度地减少电网故障对供电系统内负荷和电源的影响。项目采用频率检测和幅值检测相结合的方法综合判断和快速检测电网故障，实现这种切换过程的平滑、无冲击。切换过程如图1所示。 A相电压 A相电流 图1并网转离网主动方式切换波形图 （2）被动离网：并网转离网有缝切换，被动离网无缝切换控制策略：PCS 处于并网状态时，通过检测并网点Vm电压，当电压连续N个采样点发生电压跌落或者上升超过阈值时，即认为主网与微网断开或者主网故障，PCS自动切换到离网控制模式，同时，发出开出分闸接点跳开主网开关实现被动离网。 图2并网转离网被动方式切换波形图
二、同期并网切换控制 （1）被动同期并网控制，采用保护装置并网合闸的方式：储能变流器从离网到并网的切换过程中，实现控制模式从电压/频率（V/f）控制模式切换到恒功率控制模式。并网前储能变流器必须首先通过锁相环跟踪控制，使变流器输出电压在幅值、频率和相位上都与电网电压匹配。否则，并网开关闭合时存在较大的电压差，从而导致并网冲击电流过大，对变流器的安全造成威胁。 切换过程如图3所示，采用同期保护装置并网合闸，PCS收到同期并网干接点后，通过通讯接收保护装置发来的电网侧电压与频率，调节电压频率，保护装置实时判断，当满足合闸条件后立即合闸，PCS判断后进入待机状态。 图3 离网转并网切换波形图 （2）自动同期并网控制，采用PCS自动判断同期点的方式：该模式下不使用同期保护装置，PCS检测电网侧电压，当接收监控系统发来同期命令后，开始跟踪电网侧电网相位，当完成相位跟踪后，立即开出并网合闸命令，由相应的执行开关合闸完成自动同期并网。
讨论一下双馈变流器与全功率变流器的技术难度那个更大一些？ 看了最近的广发证券海得控制的调研报告。里面有一段是这样描述的。于是产生这样的疑问，希望行内人士多发表自己的看法。 “对于双馈变流器来说，风速比较大的时候，30%能量由电机流向电网。当风速比较小的时候，30%的能量由电网流向电机，所以从控制的角度来看，由于双馈变流器需要一端控制电网，另外一端控制电机，所以双馈变流器比全功率变流器设计更加复杂，控制更难。。。。。。 所以说，一家公司如果已经拥有双馈变流器技术，那么他再开发全功率变流器就非常容易，反之则不是。” 另外，据我个人了解，目前国内进行风电变流器开发的单位也以全功率型居多，特别是新进入的企业，如荣信、江苏大全、上海科祺、江苏南自通华等。阳光电源好像也是全功率型的销售情况比较好。是不是从这方面可以推断双馈型变流器控制难度是不是要比全功率型的要大？为什么新进入的好多企业以全功率型作为突破口呢？是不是因为大家都看好直驱是未来风电机组的发展趋势？海得控制和深圳禾望做双馈型变流器比较成功，但其核心技术好像都是来自艾默生。国内有单独研究双馈变流器且应用比较成功的厂家吗？ 不论是双馈变流器还是全功率变流器，所用功率器件几乎都是进口。 难点之一就是结构布局。 最大的难点在于软件设计和控制算法。 结构布局相对容易抄袭，而软件设计和控制算法抄袭难度很大。 全功率，基本上也就是用功率模块堆起来的，也可以说是用双馈的模块堆积起来的，你说哪个难度大？ 模块并联当然有一定的难度，但这方面的难度让功率器件厂商给解决了一部分，因为功率器件厂商可以提供模组。国内的厂家也容易学习参考，因为这东西看得见，摸得着。 控制算法基本要靠猜测+验证了。我觉得国内开发变流器的难点还是在控制算法这块。这块花费的时间要长双馈和全功率变流器有许多相同的地方，也有许多不同的地方，情况如下： 1、都采用了PWM背靠背方案，两者拓扑、主要器件及配置方案基本相同，可以理解将双馈变流器的的接线由转子改到定子即可 2、控制策略方面，网侧和电机侧的策略基本相同，网侧控制电压恒定和1功率因素，机侧控制发电机力矩 3、不太相同的是并网策略和低电压穿越策略。很明显，由于电机与电网隔开，所以低电压穿越直驱要比双馈容易控制。 风力发电机全功率和双馈的区别在于发电机与变频器： 全功率变频风力发电机在发电机定子与电网间连接了一个与发电机功率相同的变频器，将发电机发出的电压、频率不同的电力，经过整流、逆变后变成与电网电压、频率相同的电力，输入电网。 双馈风力发电机是在发电机转子与电网间连接了一个变频器，通过改变转子中的励磁电流的频率，使得在定子上发出与电网电压、频率相同的电力，输入电网。两种风力发电机都可使风机实现变速运行以提高风力发电机捕捉风力的效率，双馈的优点是变频器的功率可以只的风机功率的三分之一，这样可以降低成本，但这也使使风机对电网的波动比较敏感，在电网电压波动时，比较容易跳闸脱网。全功率风力发电机一般采用永磁发电机（也可以是其它类型的，但目前多用的是永磁同步发电机），成本高一些，但这时发电机与电网全隔离，发电机受的冲击小，寿命长，故障率低，特别是对电网波动的敏感度小，可不增加任何设备实现低电压穿越功能，在电网故障时，可以发出无功，以维持电网电压，可以说是电网友好型风机，随着可控硅部件的成本降低，今后的风机发展应该是这个方向。
特别报道 ＳｐｅｃｉａｌＲｅｐｏｔｓ 中压定子异步双馈发电机风力发电系统 ＡＢＢ３ＭＷ液冷型 双馈风电变流器 ●北京ＡＢＢ电气传动系统有限公司 、巴日，ＡＢＢ生产的适用于３Ｍｗ机组的 火！．，ＡＣＳ８００－－６７ＬＣ液体冷却型双馈风电变流器已经在国内完成功率测试，成功并网发电。这种液 冷型双馈风电专用变流器具有可靠、安全、高效的特 点。全密闭的液冷型设计是专为兆瓦级以上的风力发 电机组设计的，特别适用于海上、岸边甚至高海拔等 严酷恶劣环境下安装的大功率风机，提升了风轮机的 可靠性和可利用性，保证客户利益的最大化。 １系统构成 ３ＭＷ风力发电机为国产中压定子绕线型异步双馈发 电机，额定功率为３０００ｋＷ，采用定子中压电压设计，和 电网直接相连，大大减小了定子侧电流。ＡＣＳ８００－－６７Ｉ．Ｃ 变流器连接在发电机转子侧，通过对发电机转子励磁调 节实现软并网、有功及容性和感性无功功率的调节。 ２测试数据 ＡＣＳ８００－－６７ＬＣ变流器与中压定子双馈发电机配合，在并网及功率测试过程中，变流器性能表现优越。 １）整个速度范围内可实现并网，并网瞬间定子电流无冲击，如图１、图２所示。 ２）领先的ＤＴＣ控制使转矩达到给定值没有延迟。 ４２Ｉ一气嗣量．２００９年第９期 ３）实现容性０．９及感性０．９无功功率控制。 ４）液体冷却设计效果极佳。 图２７００ｒ，ｍｉｎ并网波形 ３技术特点 １）完全密闭的柜体设计使柜内器件免受灰尘、盐雾和极端温湿度的影响。 ２）液体冷却更加有效的控制柜内温度，为电子器件提供稳定的工作环境，从而延长传动的使用寿命。 ３）支持零电压穿越，满足世界上主要风电大国的并网导则。 ４）无功功率控制及电网无功支撑。 ５）紧凑的柜体设计，功率大、体积小，适合安装在机舱及塔底。 ６）灵活的模块化设计理念，支持降容使用功能。 ７）领先的ＤＴＣ控制技术和网侧滤波器保证出色的低谐波电能输出。 ８）兼容各种现呖岜摊子以太网的远程监控功能。 ９）多种进出线方式供客户选择。 １０）全球化的服务支持网络。田 （收稿日期：２００９．０８．０４） 万方数据
风电变流器原理和功能 风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视，我国风能资源丰富，近几年来国家政策也大力扶持风电产业。 风电变流器系统功能 变流器通过对双馈异步风力发电机的转子进行励磁，使得双馈发电机的定子侧输出电压的幅值、频率和相位与电网相同，并且可根据需要进行有功和无功的独立解耦控制。 变流器控制双馈异步风力发电机实现软并网，减小并网冲击电流对电机和电网造成的不利影响。 变流器提供多种通信接口，如Profibus（现场总线）, CANopen（硬件协议）等（可根据用户要求扩展），用户可通过这些接口方便的实现变流器与系统控制器及风场远程监控系统的集成控制。 变流器配电系统提供雷击、过流、过压、过温等保护功能。 变流器提供实时监控功能，用户可以实时监控风机变流器运行状态。 变流器可根据海拔进行特殊设计，可以按客户定制实现低温、高温、防尘、防盐雾等运行要求。 风电变流器基本原理 变流器采用三相电压型交-直-交双向变流器技术，核心控制采用具有快速浮点运算能力的“双DSP的全数字化控制器”；在发电机的转子侧变流器实现定子磁场定向矢量控制策略，电网侧变流器实现电网电压定向矢量控制策略；系统具有输入输出功率因数可调、自动软并网和最大功率点跟踪控制功能。功率模块采用高开关频率的IGBT功率器件，保证良好的输出波形。这种整流逆变装置具有结构简单、谐波含量少等优点，可以明显地改善双馈异步发电机的运行状态和输出电能质量。这种电压型交-直-交变流器的双馈异步发电机励磁控制系统，实现了基于风机最大功率点跟踪的发电机有功和无功的解耦控制，是目前双馈异步风力发电机组的一个代表方向。 变流器工作原理框图如所示： 风电变流器系统构成
车载电源逆变器电路原理图 一市场上常见款式车载逆变器产品的主要指标 输入电压：DC 10V～14.5V；输出电压：AC 200V～220V±10％；输出频率：50Hz±5％；输出功率：70W ～150W；转换效率：大于85％；逆 变工作频率：30kHz～50kHz。 二常见车载逆变器产品的电路图及工作原理 目前市场上销售量最大、最常见的车载逆变器的输出功率为70W－150W，逆变器电路中主要采用TL494或KA7500芯片为主的脉宽调制电路。 一款最常见的车载逆变器电路原理图见图1。 车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分，每部分各采用一只TL494或KA7500芯片组成控制电路，其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的12V直流电，通过高频PWM (脉宽调制)开关电源技术转换成30kHz－50kHz、220V左右的交流电；第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术，将30kHz～50kHz、220V左右的交流电转换成50Hz、220V的交流电。 图1电路中，由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路VD5－VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路，最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用。 图1中IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片，构成车载逆变器的核心控制电路。TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片，其尾缀字母CN表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构，工作温度范围为0℃-70℃，极限工作电源电压为7V～40V，最高工作频率为300kHz。
一文看懂光伏逆变器工作原理！ 工作原理及特点 工作原理： 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。 特点： (1)要求具有较高的效率。 由于目前太阳能电池的价格偏高，为了最大限度的利用太阳能电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率。 (2)要求具有较高的可靠性。 目前光伏电站系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如：输入直流极性接反保护、交流输出短路保护、过热、过载保护等。 (3)要求输入电压有较宽的适应范围。 由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度变化而变化。特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如12V的蓄电池，其端电压可能在 10V~16V之间变化，这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内保证正常工作。 光伏逆变器分类 有关逆变器分类的方法很多，例如：根据逆变器输出交流电压的相数，可分为单相逆变器和三相逆变器;根据逆变器使用的半导体器件类型不同，又可分为晶体管逆变器、晶闸管逆变器及可关断晶闸管逆变器等。根据逆变器线路原
理的不同，还可分为自激振荡型逆变器、阶梯波叠加型逆变器和脉宽调制型逆变器等。根据应用在并网系统还是离网系统中又可以分为并网逆变器和离网逆变器。为了便于光电用户选用逆变器，这里仅以逆变器适用场合的不同进行分类。 1、集中型逆变器 集中逆变技术是若干个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端，一般功率大的使用三相的IGBT功率模块，功率较小的使用场效应晶体管，同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流，一般用于大型光伏发电站(>10kW)的系统中。最大特点是系统的功率高，成本低，但由于不同光伏组串的输出电压、电流往往不完全匹配(特别是光伏组串因多云、树荫、污渍等原因被部分遮挡时)，采用集中逆变的方式会导致逆变过程的效率降低和电户能的下降。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制以及开发新的逆变器的拓扑连接，以获得部分负载情况下的高效率。 2、组串型逆变器 组串逆变器是基于模块化概念基础上的，每个光伏组串(1-5kw)通过一个逆变器，在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流端并联并网，已成为现在国际市场上最流行的逆变器。 许多大型光伏电厂使用组串逆变器。优点是不受组串间模块差异和遮影的影响，同时减少了光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，从而增加了发电量。技术上的这些优势不仅降低了系统成本，也增加了系统的可靠性。同时，在组串间引人"主-从"的概念，使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下，将几组光伏组串联系在一起，让其中一个或几个工作，从而产出更多的电能。 最新的概念为几个逆变器相互组成一个"团队"来代替"主-从"的概念，使得系统的可靠性又进了一步。目前，无变压器式组串逆变器已占了主导地位。
浅析双馈型风力发电变流器及其控制 发表时间：2016-12-08T15:20:54.363Z 来源：《电力设备》2016年第19期作者：刘洋 [导读] 双馈型风力发电变流器是我国社会中常用的一种电力发电应用设备。 （国家电力投资集团公司；宁夏青铜峡能源铝业集团公司；中卫新能源有限公司三级） 摘要：双馈型风力发电变流器是我国社会中常用的一种电力发电应用设备，这种发电变流器在我国电力供应市场中的应用，可以大大降低风力发电的工作效率，降低风力发电的运行成本，实现我国风力发电技术的进一步开发与应用，提高电力应用的发展水平，本文对双馈型风力发电变流器的关键技术和实际应用进行技术分析探究，达到对双馈型风力发电变流器的研究与控制，推荐我国新能源的开发与应用。 关键词：双馈型；风力发电变流器；发电变流器控制 引言：社会主义经济发展结构的逐步完善，为社会主义社会各个层面的经济变革发展提供了发展新空间，风力发电代替传统煤炭发电，成为现代社会电力资源供用发展的重要组成、双馈型风力发电变流器在我国风力发电企业中的应用广泛程度得到进一步优化，双馈型风力发电变流器采用循环变流器和直交变流器的同步应用，是双馈型风力发电变流器在工作中，有用功的比重提高，风力发电中电流转换水平和转换渠道更加灵活，风力发电系统的运行成本降低，为推进我国社会经济发展动力的逐步完善提供发展新动力。 一、双馈型风力发电变流器及其控制技术的分析 （一）双馈型风力发电变流器关键技术分析 双馈型风力发电变流器在现代风力发电中的应用范围得到广泛应用，是我国社会电力资源供应的重要组成部分，双馈型风力发电变流器的关键技术主要分为交直流变流器，循环供应变流器以及矩形供应变流器三种类型，本文结合双馈型风力发电变流器在实际应用中的三种类型，对双馈型风力发电变流器的变流关键技术进行分析。 1.交直流变流器 双馈型风力发电变流器的交直变流器通过外部电流传输，将风力资源转换为电力运行中电流运输结构和运输质量的综合性应用，达到应用变流器储存电感或电容，实现风力资源转化为电力资源，当电流传输中电力资源供应与电力系统的供应中出现电力资源应用和分析，交直流变流器对电力输送系统进行系统保护，电流传输的安全性和电力资源控制管理在实际应用作用增强。双馈型风力发电变流器的交直变流器在进行电力传输中，电力传输系统与电压滤波之间形成了电力供应系统的电流供应波的供应强度分，从我国电力资源中出现电压交流电电压控制与分析技术与电压的稳定程序之间的出现电压供应转化问题，双馈型风力发电变流器的交直变流器会变流系统内部保护，从而实现了双馈型风力发电变流器的交直变流器变流应用范围的进一步完善拓展。 2.循环变流器 双馈型风力发电变流器的循环变流器，是通过电压应用变流器在实际电流输送中，电流输送系统将电流脉冲系统和晶闸管通过电流变动系统实现变流供应系统的电力资源应用循环，从而将电力资源完善与供应实现风力资源应用转化的电力资源应用系统的连接，双馈型风力发电变流器的循环变流器是将传统的电流转换与运输的中间电流供应系统的应用实现资源的综合性应用，避免系统内部电容的传输中损耗，实现了变电电流资源的合理应用。双馈型风力发电变流器的循环变流器在的应用可以提高电力系统系统电容变换效率的提高，但双馈型风力发电变流器的循环变流器的内部存储能力较差，资源的存贮能力有限，限制了循环变流系统的电容传输的应用作用。 3.形变流器 双馈型风力发电变流器的矩形变流器也是双馈型风力发电变流器在实际电力资源供应中常应用的一种变流措施。双馈型风力发电变流器的矩形变流器兼顾了直交流变流器与循环交流器在实际应用中的作用分析，将电容存贮的多波褶电容存储与循环存储电容供应系统同步结合，这种矩形变流器的变流输送，可以进一步优化风力发电在实际应用中的电力输送结构，完善风力发电中，电容的存储与应用的周期运行完整性，推进我国电力资源供应系统中不同电压环境中，电风力供应资源的优化配置，当双馈型风力发电变流器中的矩形变流器出现输入与输出电流耦合的状态时，电流供应供应与电力资源双馈控制系统容易使电容变流但是速率和变流的稳定性受到影响，导致双馈型风力发电变流器的矩形变流器的电容输送系统系统的稳定性降低。 （二）双馈型风力发电变流器控制技术分析 双馈型风力发电变流器控制技术是保障发电变流控制技术在发电电流控制中的作用能够得到保障，双馈型风力发电变流器控制技术是依据双馈型风力发电变流器产生的控制分析技术，主要包括矢量控制、直接转矩控制和直接功率控制等技术，双馈型风力发电变流器控制技术的产生与发展可以双馈型风力发电变流器系统发挥电容控制技术，保障电流控制技术在电流输送控制中的作用得到保障。 二、双馈型风力发电变流器的理论模型构建 双馈型风力发电变流器是现代发电企业中常用的一种发电转换技术，为了实现双馈型风力发电变流器及其控制技术的科学性分析，对双馈型风力发电变流器的分析采用数据模型构建技术分析的要点分析。 （一）双馈型风力发电变流器的模型构建 双馈型风力发电变流器的运行模型可以看做是建立在数学坐标上的电流运行图形，如图1为双馈型风力发电变流器运行变化模型。从图中表示可以看出，电容传输在电流传输的矢量方向上进行反方向运作，从而双馈型风力发电变流器的电容变化能够改变传统单一电流方向，实现电流控制与分析的多方向的电容变化与控制，依据电流运行和电压运输的平衡值来看，当风力发电的电流值处于饱和状态时，电流与的电磁控制导压链之间的定值电磁与电阻之间的值的变化情况处于相对稳定状态，在数据模型中，电容与电压之间的传感电流变化构成了三角形，当三角形中余弦值最大时，定阻与电阻最大的互感器之间的值变化处于平等状态，从而实现了不同电阻值在电容传输上处于正常的运输状态，实现了电容传输的稳定性，大大提供了电力传输的应用效率，实现我国风力发电技术的科学性应用。