逆变器_优化光伏发电的装置

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1、T技术与工程echnologyandEngineeringCases逆变器——优化光伏发电的装置文｜中国人民解放军76410部队刘向阳【摘要】发展逆变器技术是太阳能应用提出的要求，本文介绍了太阳能逆变器的原理及架构，着重介绍了IGBT和MOSFET技术，实现智能控制是发展太阳能逆变器技术的关键。【关键词】逆变器光伏发电智能控制1太阳能对逆变器的要求太阳能光伏系统都相应有唯一的最佳电压及通过太阳能光伏技术将太阳辐射转换成电流，从而使光伏系统产生最大的能量。因此，电能是现在市面上最有效也是最具发展潜力在太阳能应用中对逆变器必须满足以下基本的可再生能源技术。现在，普通太

2、阳能光伏要求：系统都是由许多紧密相连的太阳能电池板组（1）要求具有较高的效率。由于目前太成，这些电池板先分组串联，再将不同的串阳电池的价格偏高，为了最大限度地利用太联电池组并联起来形成电池阵列。阳电池，提高系统效率，必须设法提高逆变目前我国光伏发电系统主要是直流系统，器的效率。即将太阳电池发出的电能给蓄电池充电，而（2）要求具有较高的可靠性。目前光伏蓄电池直接给负载供电，如我国西北地区使发电系统主要用于边远地区，许多电站无人用较多的太阳能户用照明系统以及远离电网值守和维护，这就要求逆变器具有合理的电的微波站供电系统均为直流系统。此类系统路结构，严格的元器件筛选，并

3、要求逆变器结构简单，成本低廉，但由于负载直流电压具备各种保护功能，如输入直流极性接反保的不同（如12V、24V、48V等），很难实现护，交流输出短路保护，过热、过载保护等。系统的标准化和兼容性，特别是民用电力，（3）要求直流输入电压有较宽的适应范由于大多为交流负载，以直流电力供电的光围，由于太阳电池的端电压随负载和日照强伏电源很难作为商品进入市场。光伏发电最度而变化，蓄电池虽然对太阳电池的电压具终将实现并网运行，这就必须采用成熟的市有重要作用，但由于蓄电池的电压随蓄电池场模式，今后交流光伏发电系统必将成为光剩余容量和内阻的变化而波动，特别是当蓄伏发电的主流。电池老

4、化时其端电压的变化范围很大，如太阳能逆变器是一种功率电子电路，能12V蓄电池，其端电压可在10V～16V之间把太阳能电池板的直流电压转换为交流电压变化，这就要求逆变器必须在较大的直流输来驱动家用电器、照明及电机工具等交流负入电压范围内保证正常工作，并保证交流输载，是整个太阳能发电系统的关键组件。逆出电压的稳定。变器有两个基本功能：一方面是为完成DC/（4）在中、大容量的光伏发电系统中，AC转换的电流连接到电网，另一方面是找出逆变电源的输出应为失真度较小的正弦波。最佳的操作点以优化太阳能光伏系统的效率。这是由于在中、大容量系统中，若采用方波对于特定的太阳光辐射、温度

5、及电池类型，供电，则输出将含有较多的谐波分量，高次94智能建筑与城市信息2010年第2期总第159期技术与工程1.indd942010.2.83:49:52PM谐波将产生附加损耗，许多光伏发电系统的的电压信号，整个系统相当于一个内阻很小负载为通信或仪表设备，这些设备对电网品的受控电压源；电流型控制模式的原理则是质有较高的要求，当中、大容量的光伏发电以输出电感电流作为受控目标，系统输出和系统并网运行时，为避免与公共电网的电力电网电压同频同相的电流信号，整个系统相污染，也要求逆变器输出正弦波电流。当于一个内阻较大的受控电流源。目前，太阳能逆变器已有多种拓扑结构，2太阳

6、能逆变器的原理及架构最常见的是用于单相的半桥、全桥和Heric逆通常把交流电能变换成直流电能的过程变器，以及用于三相的六脉冲桥和中点钳位称之为整流，相控整流是最常见的交——直（NPC）逆变器。太阳能逆变器的典型架构一流变换过程；而把直流电能变换成交流电般采用四个开关的全桥拓扑，如图1所示。能的过程称之为逆变，它是整流的逆过程。在逆变电路中，照负载性质的不同，逆变分1GBT1GBT高压侧为有源逆变和无源逆变。如果把该电路的Q1Q31GBT交流侧接到交流电源上，把直流电能经过直——交流变换，逆变成与交流电源同频率AC输出太阳能L1的交流电返送到电网上去，称作有源逆变，

7、电池板C1相应的装置称为有源逆变器，控制角大于1GBT1GBTAC输出o90的相控整流器为常见的有源逆变器。而Q2Q4低压侧把直流电能变换为交流电能，直接向非电1GBT源负载供电的电路，称之为无源逆变电路，又称为变频器。图1全桥拓扑示意图逆变器类型有他励逆变器、自励逆变器、脉宽调制（PWM）型逆变器。其中他励逆变在图1中，Q1和Q3被指定为高压侧器需要外部交流电压源，给晶闸管提供整流IGBT，Q2和Q4则是低压侧IGBT。该逆变电压。他励逆变器主要应用在大功率并网情器用于在其目标市场的频率和电压条件下，况下；对于功率低于1MW的光伏发电系统，产生单相位正弦电压波形

8、。有些逆变