离网逆变器工作原理、种类及特点
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光伏逆变器功能特点和主要技术参数说明将直流电能变换成为交流电能的过程称为逆变,完成逆变功能的电路称为逆变电路,而实现逆变过程的装置称为逆变器或逆变设备。
太阳能光伏系统中使用的逆变器是一种将太阳能电池产生的直流电能转换为交流电能的转换装置。
它使转换后的交流电的电压、频率与电力系统交流电的电压、频率相一致,以满足为各种交流用电装置、设备供电及并网发电的需要,它是光伏系统的大脑。
1.离网逆变器的主要特点(1)采用16位单片机或32位DSP微处理器进行控制;(2)太阳能充电采用PWM控制模式,大大提高了充电效率;(3)采用数码或液晶显示各种运行参数,可灵活设置各种定值参数;(4)方波、修正波、正弦波输出。
纯正弦波输出时,波形失真率一般小于5%;(5)稳压精度高,额定负载状态下,输出精度一般不大于±3%;(6)具有缓启动功能,避免对蓄电池和负载的大电流冲击;(7)高频变压器隔离,体积小、重量轻;(8)配备标准的RS232/485通信接口,便于远程通信和控制;(9)可在海拔5500m以上的环境中使用。
适应环境温度范围为-20~50℃;(10)具有输入接反保护、输入欠压保护、输入过压保护、输出过压保护、输出过载保护、输出短路保护、过热保护等多种保护功能。
2.并网型逆变器主要性能特点(1)功率开关器件采用新型IPM模块,大大提高系统效率;(2)采用MPPT自寻优技术实现太阳能电池最大功率跟踪,最大限度地提高系统的发电量;(3)液晶显示各种运行参数,人性化界面,可通过按键灵活设置各种运行参数;(4)设置有多种通信接口可以选择,可方便地实现上位机监控(上位机是指:人可以直接发出操控命令的计算机,屏幕上显示各种信号变化如电压、电流、水位、温度、光伏发电量等);(5)具有完善的保护电路,系统可靠性高;(6)具有较宽的直流电压输入范围;(7)可实现多台逆变器并联组合运行,简化光伏发电站设计,使系统能够平滑扩容;(8)具有电网保护装置,具有防孤岛保护功能。
逆变器工作原理引言概述:逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的电子设备,广泛应用于太阳能发电、风能发电、电动车辆等领域。
了解逆变器的工作原理对于电力工程师和电子爱好者来说至关重要。
本文将详细介绍逆变器的工作原理,包括其基本原理、构成要素和工作过程。
一、逆变器的基本原理1.1 电源与负载间的转换逆变器的基本原理是将直流电源转换为交流电源。
直流电源通常由电池、太阳能电池板等提供,而交流电源是我们家庭和工业中常用的电源。
逆变器通过将直流电源经过一系列电子元件的处理,将其转换为交流电源,以供给负载使用。
1.2 逆变器的拓扑结构逆变器的拓扑结构通常采用多种形式,如单相桥式、三相桥式、多电平等。
其中,单相桥式逆变器是最常见的一种。
它由四个开关管和四个二极管组成,通过开关管的开关动作来实现对直流电源的控制,从而产生交流电源。
1.3 逆变器的控制策略逆变器的控制策略是指通过控制开关管的开关动作来实现对输出电压和频率的控制。
常见的控制策略有脉宽调制(PWM)控制和谐波控制。
脉宽调制控制通过调节开关管的开关频率和占空比来控制输出电压的大小和波形的形状。
谐波控制则是通过控制开关管的开关时间来实现对输出电压的控制。
二、逆变器的构成要素2.1 开关管开关管是逆变器中最关键的元件之一,它负责控制直流电源的开关动作。
常见的开关管有晶体管和功率场效应管。
晶体管具有高开关速度和较低的导通压降,适合用于低功率逆变器。
功率场效应管则具有较低的导通电阻和较高的开关速度,适合用于高功率逆变器。
2.2 控制电路逆变器的控制电路负责对开关管的开关动作进行控制。
它通常由微处理器、控制芯片和传感器组成。
微处理器负责接收输入信号并进行相应的计算,控制芯片则负责产生控制信号,传感器则用于监测逆变器的工作状态。
2.3 滤波电路逆变器输出的交流电压中常常含有较高的谐波成分,为了减小谐波成分对负载的影响,逆变器通常需要配备滤波电路。
滤波电路可以通过电感和电容来实现对谐波的滤除,从而得到较为纯净的交流电源。
逆变器的工作原理逆变器是一种用来将直流电转换为交流电的电子装置,它在许多应用领域中具有重要的作用。
下面将详细介绍逆变器的工作原理,并分点解析。
1. 逆变器的基本原理逆变器的基本原理是根据电力的传输和转换规律,通过合理的电路设计和器件控制,将直流电源转换为交流电源。
它通过控制开关管的导通和断开,改变直流电的正负极性和电流大小,从而产生一定形式和频率的交流电。
2. 逆变器电路和元器件逆变器的电路通常由开关管、滤波电容、滤波电感、控制电路等组成。
其中最常用的开关管有晶闸管、MOSFET场效应管、IGBT等。
滤波电容和滤波电感用于去除逆变器输出交流电中的脉动,使电压或电流更加平滑。
3. 逆变器的工作模式逆变器的工作可以分为两种模式:全桥逆变器和半桥逆变器。
全桥逆变器由四个开关管组成,能够实现正负电压的输出;半桥逆变器由两个开关管组成,只能实现正或负电压的输出。
工作模式的选择根据具体应用需求来确定。
4. 逆变器的调制方式逆变器的调制方式决定了输出交流电的波形特性和频率。
常见的调制方式有脉宽调制和频率调制。
脉宽调制是通过改变开关管导通时间的长短来控制输出电压的大小;频率调制则是改变开关管的开关频率来控制输出电压的频率。
5. 逆变器的控制技术逆变器的控制技术包括PWM(脉宽调制)、MPPT(最大功率点跟踪)、闭环控制等。
PWM是最常用的逆变器控制技术之一,它通过不断调整开关管的导通和断开时间,使得输出电压的脉冲宽度和频率可变,从而控制输出电压和频率。
6. 逆变器的应用领域逆变器广泛应用于各类电力系统中,例如太阳能发电系统、风能转换系统、电动汽车、电池储能系统等。
它们通过逆变器将直流电源转换为交流电源,提供给家庭、工业和商业设备使用。
7. 逆变器的优势与挑战逆变器的优势在于可以有效利用可再生能源,提高能源利用效率;同时,逆变器还可以实现智能化控制和远程监测。
然而,逆变器在设计和制造中也面临一些挑战,如电路保护、效率提高、体积缩小等问题。
逆变器的分类及工作原理逆变器是一种电气设备,用于将直流电转换为交流电。
它在各种电子设备和电力系统中起到重要作用,广泛应用于太阳能发电、风能发电、电动汽车等领域。
逆变器根据其输出波形、输出电压和输出功率的不同,可以分为多种不同类型。
一、逆变器的分类根据输出波形的不同,逆变器可以分为以下几类:1. 方波逆变器:方波逆变器输出的是一个由高电平和低电平组成的方波信号。
这种逆变器结构简单、成本低廉,但输出波形含有较多谐波成分,容易产生电磁干扰。
2. 正弦波逆变器:正弦波逆变器输出的是一个近似正弦波的交流电信号。
这种逆变器输出波形接近理想的正弦波,能够满足对电能质量要求较高的场合,如家庭用电、办公室等。
3. 修正正弦波逆变器:修正正弦波逆变器是在正弦波逆变器的基础上做出改进,通过电子电路对正弦波进行修正,使其更接近理想的正弦波。
这种逆变器输出波形质量较高,能够满足对电能质量要求较高的场合。
根据输出电压的不同,逆变器可以分为以下几类:1. 单相逆变器:单相逆变器输出的是单相交流电,适用于单相电力系统和家庭用电等场合。
2. 三相逆变器:三相逆变器输出的是三相交流电,适用于三相电力系统和工业用电等场合。
根据输出功率的不同,逆变器可以分为以下几类:1. 小功率逆变器:小功率逆变器适用于功率较小的电子设备,如手机充电器、笔记本电脑适配器等。
2. 中功率逆变器:中功率逆变器适用于功率适中的设备,如家庭电器、办公设备等。
3. 大功率逆变器:大功率逆变器适用于功率较大的设备,如工业电机、电力系统等。
二、逆变器的工作原理逆变器的工作原理主要包括三个步骤:整流、滤波和逆变。
1. 整流:逆变器的输入是直流电,需要将交流电转换为直流电。
这一步骤通过使用整流电路来实现,将交流电转换为直流电。
2. 滤波:在整流之后,直流电中可能仍然存在一些纹波,需要经过滤波电路进行滤波处理,使得输出的直流电更加稳定。
3. 逆变:逆变器的最后一步是将直流电转换为交流电。
逆变器工作原理逆变器是一种将直流电转换为交流电的电力转换设备。
它在可再生能源发电系统、电动车辆和UPS(不间断电源)等领域得到广泛应用。
本文将详细介绍逆变器的工作原理。
一、逆变器的基本原理逆变器的基本原理是利用电子器件对直流电进行逆变,产生交流电。
逆变器通常由直流输入端、输出端和控制电路组成。
其工作流程如下:1. 直流输入:逆变器的直流输入端接收来自电池、太阳能电池板或者其他直流电源的电能。
直流电源经过滤波电路进行滤波处理,去除掉直流电中的脉动和噪声。
2. 逆变过程:滤波后的直流电进入逆变器的控制电路。
控制电路根据设定的参数,如输出电压、频率等,控制功率开关器件的开关状态。
逆变器中常用的功率开关器件有晶体管和功率MOSFET。
3. 输出交流电:通过控制功率开关器件的开关状态,逆变器将直流电转换为交流电。
交流电经过输出滤波电路后,去除掉交流电中的谐波和噪声,得到纯净的交流电输出。
二、逆变器的工作模式逆变器根据输入直流电的类型和输出交流电的特性,可以分为两种工作模式:单相逆变器和三相逆变器。
1. 单相逆变器:单相逆变器适合于家庭和小型商业应用。
它的输入直流电为单相直流电,输出交流电为单相交流电。
单相逆变器通常采用全桥逆变器拓扑结构,具有较高的效率和可靠性。
2. 三相逆变器:三相逆变器适合于大型商业和工业应用。
它的输入直流电为三相直流电,输出交流电为三相交流电。
三相逆变器通常采用多电平逆变器拓扑结构,能够提供更高的功率质量和效率。
三、逆变器的控制策略逆变器的控制策略对其性能和稳定性至关重要。
常见的逆变器控制策略有以下几种:1. 脉宽调制(PWM):脉宽调制是一种常用的逆变器控制策略。
通过改变逆变器输出电压的脉冲宽度,控制输出交流电的幅值和频率。
脉宽调制可以提供较高的输出质量和效率。
2. 多电平控制:多电平控制是一种高性能的逆变器控制策略。
通过在逆变器输出端采用多级电压波形,减小输出电压的谐波含量,提高输出电压的质量。
离网型风力发电单相逆变器的研究与实现随着能源危机和环境问题的日益突出,可再生能源逐渐成为人们关注的焦点。
风力发电作为一种广泛应用的可再生能源技术,具有资源丰富、无污染、可再生等优点,对减少化石能源的使用和改善环境质量起到了重要作用。
离网型风力发电系统能够将风能转换为电能,并将其注入电网,实现电能的有效利用。
而单相逆变器作为风力发电系统的核心设备之一,负责将风力发电机输出的交流电转换为适用于电网的交流电。
因此,离网型风力发电单相逆变器的研究与实现具有重要意义。
首先,离网型风力发电单相逆变器需要具备高效率和稳定性。
在研究过程中,通过优化逆变器的拓扑结构和控制策略,提高逆变器的转换效率,并确保逆变器在不同工况下的稳定性。
通过采用先进的电力电子元器件和控制技术,实现对逆变器输出电流和电压的高精度控制,从而确保风力发电系统的稳定运行。
其次,离网型风力发电单相逆变器需要具备较强的抗干扰能力。
由于电网存在电压波动和谐波等不稳定因素,逆变器在运行过程中容易受到干扰,导致输出电流和电压的质量下降。
因此,研究人员需要通过改进逆变器的控制算法和滤波器设计,使逆变器能够有效抑制电网干扰,提高输出电流和电压的质量,保证风力发电系统的安全稳定运行。
此外,离网型风力发电单相逆变器还需要具备较高的可靠性和可维护性。
在实际应用中,逆变器往往需要长时间的连续运行,因此其可靠性成为一个关键指标。
通过合理的电路设计和电子元器件的选择,提高逆变器的工作可靠性,减少故障发生的可能性。
同时,设计逆变器的结构和控制策略时,应考虑到维护和检修的便捷性,降低系统维护成本。
综上所述,离网型风力发电单相逆变器的研究与实现是风力发电系统的重要组成部分。
通过优化逆变器的拓扑结构和控制策略,提高逆变器的效率和稳定性;通过改进控制算法和滤波器设计,提高逆变器的抗干扰能力;通过合理的电路设计和电子元器件的选择,提高逆变器的可靠性和可维护性,我们可以实现离网型风力发电单相逆变器的高效、稳定和可靠运行,为可再生能源的发展做出积极贡献。
离网机的原理离网机是一种能够独立运行并不依赖于传统电力网络的设备。
它的原理是通过利用可再生能源和储能设备,将太阳能、风能等能源转化为电能,从而供给用户使用。
离网机通常由以下几个部分组成:1. 可再生能源发电装置:包括太阳能光伏板、风能发电机等。
当可再生能源发电设备接收到太阳能、风能等能源时,就会将其转化为直流电能。
2. 逆变器:用于将直流电能转化为交流电能,以适应家庭和工业设备的电力需求。
3. 储能装置:包括电池、储水罐等。
当可再生能源发电装置产生的电能超过负载需求时,多余的电能会被储存起来,以备不时之需。
4. 电能管理系统:用于监控和控制离网系统的运行状态,包括监测电力的输出、调节储能装置的充放电以及与传统电力网络的连接。
离网机的工作原理如下:首先,可再生能源发电装置通过太阳能光伏板或风能发电机接收可再生能源,并将其转化为直流电能。
如果发电装置产生的直流电能超过负载需求,多余的电能会通过逆变器转化为交流电能,并送入负载中供电使用,同时还可以将多余的交流电能用于充电储能装置。
当可再生能源发电装置输出的直流电能不足以满足用户的需求时,储能装置会被调用来补充电能。
储能装置中的电池会释放储存的电能并转换为交流电能,从而满足用户的电力需求。
在离网系统中,电能管理系统起着关键的作用。
它能够监测并控制系统中的各个组件的运行状态,以确保可再生能源发电装置、储能装置和负载之间的协调工作。
当可再生能源发电装置产生的电能不足以满足用户需求时,电能管理系统将启动储能装置并控制其充放电过程。
此外,电能管理系统还能够检测到若系统负载不稳定,电能不足或过剩,会采取相应的措施,例如通过启动备用电源或与传统电力网络的连接来补充电力。
总的来说,离网机的工作原理是通过可再生能源发电装置、逆变器、储能装置和电能管理系统等组件的协同工作,将太阳能、风能等可再生能源转化为电能,并将其供给用户使用。
离网机具有独立自主运行的能力,能够解决传统电力网络无法覆盖的地区的供电问题,并对保护环境和节约能源起到积极的作用。
逆变器工作原理逆变器是一种将直流电转换为交流电的电力转换装置。
它在可再生能源发电系统(如太阳能光伏系统和风力发电系统)中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍逆变器的工作原理,包括逆变器的基本结构、工作原理以及其在电力系统中的应用。
一、逆变器的基本结构逆变器的基本结构包括直流输入端、交流输出端、控制电路和功率电路。
直流输入端通常由太阳能电池板、风力发机电等能源装置提供直流电源。
交流输出端则将转换后的交流电供应给电力系统或者电网。
控制电路负责监测和控制逆变器的工作状态,而功率电路则负责将直流电转换为交流电。
二、逆变器的工作原理逆变器的工作原理可以分为三个主要阶段:整流阶段、中间电路阶段和逆变阶段。
1. 整流阶段:在整流阶段,逆变器将直流电源输入转换为交流电压。
首先,直流电源通过整流桥电路将直流电转换为脉冲直流电。
整流桥电路由四个二极管组成,能够将输入的正负半周分别转换为正半周和负半周的脉冲直流电。
然后,脉冲直流电通过滤波电路进行滤波,去除其中的脉动成份,得到平滑的直流电压。
2. 中间电路阶段:在中间电路阶段,逆变器将平滑的直流电压转换为交流电压。
首先,直流电压通过电容器储存,以平衡直流电源的不稳定性。
然后,直流电压通过开关管进行开关操作,以调整输出电压的频率和幅值。
开关管的开关操作由控制电路控制,根据需求生成相应的PWM(脉宽调制)信号。
通过调整开关管的开关时间和频率,逆变器可以实现输出交流电压的调节。
3. 逆变阶段:在逆变阶段,逆变器将中间电路阶段输出的交流电压转换为所需的交流电源。
通过逆变器的逆变操作,交流电压的频率和幅值可以根据需求进行调节。
逆变器的输出交流电压可以与电力系统或者电网的频率和相位保持一致,以实现电能的无缝连接。
三、逆变器在电力系统中的应用逆变器在电力系统中有广泛的应用,特殊是在可再生能源发电系统中。
它可以将太阳能光伏板或者风力发机电产生的直流电转换为交流电,以供应给家庭、工业和商业用电。
逆变器的基础知识随着现代科技的进步,逆变器的出现为大家的生活提供了不小的便利,逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波),它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成,广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等,在国外因汽车的普及率较高外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。
下面为大家介绍一下逆变器的作用、特点、工作原理、分类、使用注意、安装使用方法、常见问题与处理方法。
一、逆变器的作用1、逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ正弦或方波)。
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。
2、广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等。
3、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,移动休闲和娱乐。
在移动的状态中,人们不但需要由电池或电瓶供给的低压直流电,同时更需要我们在日常环境中不可或缺的220伏交流电,逆变器就可以满足我们的这种需求。
二、逆变器的特点1、转换效率高、启动快;2、安全性能好:产品具备短路、过载、过/欠电压、超温5种保护功能;3、物理性能良好:产品采用全铝质外壳,散热性能好,表面硬氧化处理,耐摩擦性能好,并可抗一定外力的挤压或碰击;4、带负载适应性与稳定性强。
三、逆变器工作原理1、逆变器是一种DC to AC的变压器,它其实与转化器是一种电压逆变的过程。
转换器是将电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出,而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电;两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制(PWM)技术。
两级拓扑结构的离网型光伏逆变器设计离网型光伏逆变器是将光伏发电的直流电转换成交流电,可以独立运行,并将多余的电能储存起来的设备。
在离网型光伏逆变器设计中,拓扑结构起着重要的作用。
而两级拓扑结构是目前较为常见和成熟的设计方案之一两级拓扑结构的离网型光伏逆变器由两个级别的逆变器组成,分别是辅助逆变器和主逆变器。
辅助逆变器主要用于控制和保护光伏发电系统,而主逆变器则用于将直流电转换为交流电并提供给负载。
这样的设计可以提高逆变器的效率和性能,同时也可以提供更稳定的输出电压和频率。
在两级拓扑结构中,辅助逆变器起到了关键的作用。
它主要用于控制光伏发电系统的输入电流和电压,并保护主逆变器不受损坏。
辅助逆变器通常采用辅助电源来供电,以确保其正常工作,同时提供给主逆变器所需的电流和电压信息。
主逆变器是整个系统的核心部分。
它将直流电通过中频环节转换为高频交流电,然后通过输出滤波器滤除谐波并产生交流电源电压。
主逆变器的设计需要考虑的因素包括电流和电压的控制、高效率的能量转换和良好的电压稳定性等。
两级拓扑结构的离网型光伏逆变器有一些优点。
首先,辅助逆变器的存在可以大大提高整个系统的可靠性和稳定性。
其次,两级结构可以减小主逆变器的功率损耗,提高能量转换效率。
此外,两级拓扑结构还可以提供更灵活的设计和优化,以满足不同条件下的需求。
然而,两级拓扑结构的离网型光伏逆变器也存在一些挑战。
首先,辅助逆变器的设计和控制需要更多的成本和复杂性。
其次,两级结构可能会增加系统的体积和重量,对于一些特殊应用场景可能会有限制。
综上所述,两级拓扑结构的离网型光伏逆变器是一种比较成熟和常见的设计方案。
其通过辅助逆变器和主逆变器的组合,可以提高整个系统的可靠性、效率和稳定性。
然而,对于具体的设计和应用场景,需要综合考虑各个因素,以确保逆变器的性能和可靠性符合要求。
逆变器工作原理
逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的电子设备。
它主要由输入电路、逆变桥、输出电路和控制电路组成。
下面将分别介绍逆变器的工作原理。
1.输入电路
逆变器的输入电路主要作用是接收输入的直流电能。
它通常包括一个滤波器,用于滤除电网中的谐波和噪声,以及一个整流器,将交流电转换为直流电。
整流器通常使用二极管或晶闸管实现,根据不同的输入电源和负载要求,可以选择不同的整流方式。
2.逆变桥
逆变桥是逆变器的核心部分,它主要由四个斩波器组成。
每个斩波器由一对晶体管或晶闸管组成,通过控制晶体管的通断来控制输出电压的极性和幅度。
逆变桥的主要作用是将直流电能转换为交流电能,并将电压和频率调整到所需的水平。
3.输出电路
逆变器的输出电路主要作用是输出交流电能。
它通常包括一个滤波器,用于滤除输出电流中的谐波和噪声,以及一个变压器,将输出电压调整到所需的水平。
滤波器通常使用电容器、电感和电阻器等无源元件组成,可以根据不同的输出电源和负载要求,选择不同的滤波方式。
4.控制电路
逆变器的控制电路主要作用是控制逆变器的输出电压和频率。
它通常由微处理器、数字信号处理器(DSP)或其他控制器实现。
控制电路通过接收来自输入电路和输出电路的信号,根据预定的控制算法,控制逆变桥的晶体管的通断时间,从而控制输出电压的幅度和频率。
总之,逆变器的工作原理是将直流电能转换为交流电能,通过控制逆变桥的晶体管的通断时间,从而控制输出电压的幅度和频率。
逆变器在各种领域中都有广泛的应用,如电力转换、电动汽车、UPS等。
逆变器的工作原理与原理逆变器是将直流电转换为交流电的一种电子装置。
其主要工作原理是利用整流器将直流电源输出的直流电转换为变化的脉冲,并经过滤波器将脉冲信号转换为平滑的直流电源。
然后再通过逆变器将直流电转换为交流电。
逆变器的工作原理可以简单分为以下几个步骤:1. 直流电源供应:逆变器首先接收来自直流电源的输入。
直流电源可以来自太阳能电池板、蓄电池等直流电源设备。
2. 桥式整流器:逆变器通过桥式整流器将输入的直流电源转换为交替变化的脉冲信号。
桥式整流器由四个二极管组成,用于实现单向导通,并使得电流能通过两个交流输出端之间进行。
3. 滤波器:转换为交替变化的脉冲信号后,逆变器通过滤波器将脉冲信号转换为平滑的直流电源。
滤波器主要由电感和电容组成,通过对不同频率的信号进行滤波,达到去除脉冲信号、稳定输出电流的目的。
4. 逆变器:经过滤波器转换为直流电源后,逆变器将直流电源转换为交流电。
逆变器实际上是一个交变电流源,它通过高频开关器件(如MOSFET、IGBT等)来切换电流的方向,从而产生交流电。
逆变器根据需要可以输出不同的电压和频率的交流电。
5. 输出端:逆变器的输出端连接负载设备。
可以通过逆变器输出的交流电来供应各种负载设备,如家用电器、工业设备等。
逆变器输出电流的参数(电压、频率、波形等)根据应用的需要进行调整。
逆变器的工作原理是通过电子器件进行电压和电流的转换,经过一系列的电路调整,将输入的直流电转换为输出的交流电。
逆变器的核心组件是高频开关器件,它的开关速度非常快,能够实现频率的高效调整。
同时,逆变器还通过电容、电感等元件进行滤波和稳压控制,以确保输出交流电的质量和稳定性。
逆变器的工作原理和原理可以用下图来表示:技术:离网逆变器需要能够根据太阳能电池组的工作状态实时调整输出功率,以确保太阳能电池组的工作效率和输出能力。
MPPT技术需要能够准确地跟踪最大功率点,并根据电池组的特性调整输出电流和电压。
5.效率优化技术:离网逆变器需要具备高效率的工作能力,以最大程度地利用输入能源并减少能量损耗。
效率优化技术需要能够降低开关损耗、提高转换效率,并能够自适应不同工作条件和负载情况。
6.数据通信和监控技术:离网逆变器需要能够实时监测电池组的工作状态和电网的运行情况,并将相关数据传输到监控系统中进行分析和处理。
数据通信和监控技术需要能够实现远程监测、报警和故障诊断功能,以提高逆变器的可操作性和可靠性。
7.安全和防护技术:离网逆变器需要具备高度的安全性和可靠性,以保护逆变器和使用者的安全。
安全和防护技术需要能够防止电池组过充、过放、过温等异常情况的发生,并能够及时进行报警和故障处理。
总之,离网逆变器主要的技术要求是充电和放电控制技术、电压和频率控制技术、并网保护技术、MPPT技术、效率优化技术、数据通信和监控技术以及安全和防护技术。
这些技术要求能够提高逆变器的工作效率、可靠性和安全性,满足电网的要求并有效利用输入能源。
光伏离网逆变器的解说与特点三科光伏离网逆变器电力逆变电源设备是一种将市电及直流的电能转化为不间断的、净化的交流电能的变换装置,给计算机和其他电气设备提供可使用的连续交流电源,防备市电的不稳定及断电。
亦能防止公用电力的各种畸变,如供电电压下降、浪涌电压、尖峰电压及广播频率干扰。
逆变电源技术特点:采用三菱公司第五代高效IPM电源模块;CPU选用TI公司生产的高性能2407系列DSP;控制核心采用四层电路板布置,抗干扰性更好;采用日本进口铁芯的高效变压器,转换效率可达94%;大功率静态旁路开关,过载时可由旁路供电,切换时间短;具有输入过压、欠压,输出过压、欠压,过温、短路等保护功能;逆变器前面板有LCD显示方式,状态一目了然;多种防雷保护方案可选择;其它规格可按要求定制;质保:1年包装:蜂窝纸箱(图1离网控制一体机)(图2 大功率逆变器)离网逆变器,光伏板,蓄电池,负载等其它设备组成的系统已经是一个简单的微电网系统,唯一一点是该系统不和电网相联,是一个“孤岛系统”。
离网逆变器是双向逆变器发展的一个基础,双向逆变器实际上是综合了并网逆变器和离网逆变器的技术特点,应用在局部供电网络或者发电系统和电网并联使用的场合。
这类应用虽然目前不多,但因为该类系统是微电网发展的雏形,符合未来分布式发电的基础架构和商业运行模式,因此在技术上属于承前启后的一个角色,即在当前并网型应用和未来局部微电网应用之间的桥梁作用。
事实上,目前在一些光伏发展较快,较为成熟的国家和市场,以家庭、小型区域为单位的微电网应用已经在开始慢慢发展了。
同时,当地政府鼓励以家庭为单元发展局部发电、储电、用电的网络,以新能源发电自用优先,不足部分取自电网。
因此双向逆变器需要考虑更多的控制功能和能源管理功能,如蓄电池充放电控制,并网/离网运行策略,负载可靠供电策略等。
总而言之,双向逆变器将更多的从整个系统的角度担当重要的控制和管理功能,而不单一的只考虑电网的要求或者负载的要求。
离网逆变器和并网逆变器工作原理-基础电子本文首先介绍了离网逆变器和并网逆变器工作原理,其次阐述了如何区分并网逆变器和离网逆变器的方法,介绍了并网逆变器如何离网使用,具体的跟随我一起来了解一下。
并网逆变器并网逆变器一般分为光伏发电并网逆变器、风力发电并网逆变器、动力设备发电并网逆变器和其他发电设备发电并网逆变器。
并网逆变器的特点是系统的功率高,成本低。
并网逆变器一般用与大型光伏发电站的系统中,很多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。
并网逆变器原理图离网逆变器离网逆变器采用模块部件的完整系统解决方案Xantrex XW 由一些可管理的构建块组成:XW逆变器/充电器、太阳能充电控制器、自动发电机起动模块,以及系统控制板。
离网逆变器工作原理图如何区分并网逆变器和离网逆变器首先光伏逆变器又称为光伏逆变电源调整器,依据逆变器在交大蓝天分布式光伏发电系统中的用途我们可以划分为独立型(离网型)和并网型两种,这两种类型的分类主要是光伏发电系统的用途来划分,可以不必深究,只需要知道交大蓝天光伏发电就是根据光伏系统不同用途划分为这两种即可。
第二是依据逆变器本身的波形调制方式可以分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器,这就是由交大蓝天厂家生产逆变器本身的波形来划分的。
第三根据用于交大蓝天中光伏发电并网系统来划分可以分为变压器型逆变器和无变压器型逆变器。
这个主要是从并网系统不同要求对光伏逆变器的一个分类。
并网逆变器如何离网使用并网逆变器可以直接当作离网逆变器使用并网逆变器将能量直接送到电网上,所以要跟踪电网的频率、相位,相当于一个电流源。
当然现在也有部分逆变器称有低压穿越能力,可以做PQ调节。
离网逆变器相当于自己建立起一个独立的小电网,主要是控制自己的电压,就是一个电压源。
离网逆变器工作原理、种类及特点
1.逆变器分类
逆变器的工作原理是通过功率半导体开关器件的开通和关断作用,把直流电能变换成交流电能。
单相逆变器的基本电路有推挽式、半桥式和全桥式三种,虽然电路结构不同,但工作原理类似。
电路中都使用具有开关特性的半导体功率器件,由控制电路周期性地对功率器件发出开关脉冲控制信号,控制各个功率器件轮流导通和关断,再经过变压器藕合升压或降压后,整形滤波输出符合要求的交流电。
表4-6逆变器分类 分类方式 名称 输出电压波形
方波逆变器、正弦波逆变器、阶梯波(准正弦波)逆变器 输出电能去向
有源逆变器、无源逆变器 输出交流电的相数
单项逆变器、三相逆变器、多相逆变器 输出交流电的频率
工频逆变器、中频逆变器、高频逆变器 主回路拓扑结构
推挽逆变器、半桥逆变器、全桥逆变器 线路原理
自激振荡型逆变器、脉宽调制型逆变器、谐振型逆变器 输入直流电源性质 电压源型逆变器、电流源型逆变器
2.单相推挽逆变器电路原理
单相推挽逆变器电路工作原理如图4-16所示,该电路由2只共负极功率开关和1个带有中心抽头的升压变压器组成。
若输出端接阻性负载时,当t1≤t≤t2时,VT1功率管加上栅极驱动信号U1,VT1导通,VT2截止,变压器输出端端输出正电压;当t3≤t ≤t4时,VT2功率管加上栅极驱动信号U2时,VT2导通,VT1截止,变压器输出端端输出负电压。
因此变压输出电压Uo 为方波,如图4-17所示;若输出端接感性负载,则变压器内的电流波形连续,输出电压、电流波形如图4-18所示,读者可自行分析此波形的形成原理。
2.单相半桥式逆变电路原理
VT1 VT2
VD2
VD1 U2
Uo U1
AC 输出
图4-16 单相推挽逆变器电路 图4-17推挽逆变电路输入输出电压
+ - t1
t2 t3 t4
单相半桥式逆变电路结构图所4-19所,示该电路由两只功率开关管、两只储能电容器等组成。
当功率开关管VT1导通时,电容C1上的能量释放到负载RL 上;当VT2导通时,电容C2的能量通过变压器释放到负载RL 上;VT1、VT2轮流导通时,在负载两端获得了交流电源。
3.全桥式逆变电路
全桥式逆变电路结构如图4-20所示。
该电路由两个半桥电路组成,开关功率管VT1和VT2互补,VT3和VT4互补,当VT1与VT3同时导通时,负载电压U0=Ud ;当VT2与VT4同时导通时,负载两端UO=Ud ;VT1、VT3和VT2、VT4轮流导通,负载两端得到交流电能,若负载具有一定电感,即负载电流落后于电压角度,在VT1、VT3功率管加上驱动信号,由于电流的滞后,此时VT1、VT3仍处于导通续流阶段,当经过φ电角度时,电流仍过零,电源向负载输送有功功率,同样当VT2、VT4加上栅极驱动信号时VT2、VT4仍处于续流状态,此时能量从负载馈送回直流侧,现经过φ角度后,VT2、VT4才真正流过电流。
综上所述,VT1、VT3和VT2、VT4分别工作半个周期,其输出电压波形为1800的方波表,如图4-21所示。
图4-20 全桥逆变电路
C1 C2 VT2 VT1 VD1 VD2 图4-19单相半桥式逆变电路原理
图4-18推挽逆变电路输出电流 U0 I0 R L +
-
图4-21 全桥式逆变波形图
4.逆变结构
上述几种电路都是逆变器的最基本电路,在实际应用中,除了小功率光伏逆变器主电路采用这种单级的( DC-AC)转换电路外,中、大功率逆变器主电路都采用两级( DC-DC-AC)或三级(DC-AC-DC-AC)的电路结构形式。
一般来说,中、小功率光伏系统的太阳能电池组件或方阵输出的直流电压都不太高,而且功率开关管的额定耐压值也都比较低,因此逆变电压也比较低,要得到220V或者380V的交流电,无论是推挽式还是全桥式的逆变电路,其输出都必须加工频升压变压器,由于工频变压器体积大、效率低、分量重,因此只能在小功率场合应用。
随着电力电子技术的发展,新型光伏逆变器电路都采用高频开关技术和软开关技术实现高功率密度的多级逆变。
这种逆变电路的前级升伍电路采用推挽逆变电路结构,但工作频率都在20kHz以上,升压变压器采用高频磁性材料做铁芯,因而体积小、重量轻。
低电压直流电经过高频逆变后变成了高频高压交流电,又经过高频整流滤波电路后得到高压直流电(一般均在300V以上),再通过工频逆变电路实现逆变得到220V或者380V 的交流电,整个系统的逆变效率可达到90%以上,目前大多数正弦波光伏逆变器都是采用这种三级的电路结构,如图6-12所示。
其具体工作过程是:首先将太阳能电池方阵输出的直流电(如24V、48V、110V、220V等)通过高频逆变电路逆变为波形为方波的交流电,逆变频率一般在几千赫兹到几十千赫兹,再通过高频升压变压器整流滤波后变为高压直流电,然后经过第三级DC-AC逆变为所需要的220V或380V工频交流电。
DC AC DC
图4-22逆变器的三级电路结构原理示意图
图4-23是逆变器将直流电转换成交流电的转换过程示意图,以帮助大家加深对逆变器工作原理的理解。
半导体功率开关器件在控制电路的作用下以l/l00s的速度开关,将直流
切断,并将其中一半的波形反向而得到矩形的交流波形,然后通过电路使矩形的交流波形平滑,得到正弦交流波形。
直流电
每1/100秒切断将一个半波反向得到交流电
将方波整形阶梯波性修正阶梯波得到正弦波
图4-23逆变器波形转换过程示意图
5.不同波形单相逆变器优缺点
逆变器按照输出电压波形的不同,可分为方波逆变器、阶梯波逆变器和正弦波逆变器,其输出波形如图4-24所示。
在太阳能光伏发电系统中,方波和阶梯波逆变器一般都用在小功率场合。
下面就分别对这3种不同输出波形逆变器的优缺点进行介绍。
(1)方波逆变器。
方波逆变器输出的波形是方波,也叫矩形波。
尽管方波逆变器所使用的电路不尽相同,但共同的优点是线路简单(使用的功率开关管数量最少)、价格便宜、维修方便.其设计功率一般在数百瓦到几千瓦之间。
缺点是调压范围窄、噪声较大,方波电压中含有大量高次谐波,带感性负载如电动机等用电器中将产生附加损耗,因此效率低,电磁干扰大。
方波逆变器不能应用于并网发电的场合。
(2)阶梯波逆变器。
阶梯波逆变器也叫修正波逆变器,阶梯波比方波波形有明显改善,波形类似于正弦波,波形中的高次谐波含量少,故可以带包括感性负载在内的各种负载。
用无变压器输出时,整机效率高。
缺点是线路较为复杂。
为把方波修正成阶梯波,需要多个不同的复杂电路,产生多种波形叠加修正而成,这些电路使用的功率开关管也较多,电磁二扰严重。
阶梯波形逆变器不能应用于并网发电的场合。
方波阶梯波正弦波
图4-24 逆变器输出波形示意图
(3)正弦波逆变器。
正弦波逆变器输出的波形与交流市电的波形相同。
这种逆变器的优,是输出波形好、失真度低,干扰小、噪声低,保护功能齐全,整机性能好,技术含量高。
自点是线路复杂、维修困难、价格较贵。
6.逆变器命名方式
正弦波系列逆变器型号命名由五部分组成:正弦波系列逆变器代号、输入直流额定电压、输出容量额定值、区分代号、安装使用方式。
第一部分用字母SN表示正弦波系列逆变器;第二部分用数字表示输入直流额定电压(单位:V);第三部分用数字表示输出容量额定值(单位:VA);四部分用数字或字母表示区分代号,见下表4-6所示。
例:型号为SN22010K3CSD1的三相输出,光伏专用正弦波逆变器。