4逆变器主要性能指标
逆变器的类型和性能指标
总谐波系数 THD
THD （Total Harmonic Distortion）的定义：
所有非基波分量的有效值与基波分量有效值之比。
定义公式： THD 1
V1
Vn2
n2
理想正弦为零
有效成份
总无效成份
公式变形： THD
Vn2 V12
n 1
V1
V V1
2
1
意义：THD从总体上表征了实际波形与理想基波正弦分量的差异程度。
T1 A
T4
D1 T3
iA B
D2 T6
D3 T5
iB C D6
T2
D5
iC D2
三相桥式
逆变器的类型 —其它分类方式
按输出电 压的特征 不同分为：
按换流 方式不 同分类：
1. 恒压恒频型（CVCF，Constant Voltage Constant Frequency ） 2. 变压变频型（VVVF，Variable Voltage Variable Frequency ） 3. 脉冲电压（电流）型
电流型逆变器CSI
Ld
CSI 的特点： 1. 直流输入具有电流源特性，故
逆变输出也呈现电流源特性;
2. 桥臂可直通，输出可短路，但
不可开路。
3. 目前应用少，通常在大功率领
域有部分应用。
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CSI应用受限的原因
电感储能密度小，导致同等功率装置比电压型电路体 积大且笨重。此外，电感自身的损耗也比储能电容大。
电力电子学
—直流/交流变换器
直流/交流变换器 01 逆变器的类型和性能指标
目 录 02 电压型单相方波逆变电路工作原理
4逆变器主要性能指标
4.1.4逆变器主要性能指标逆变器的主要性能指标主要有:(1)额定输出电压逆变器输入的直流电压允许在允许的波动范围内,逆变器应能稳定的输出额定电压值,其精度要求如下:①在系统稳定运行时,允许输出电压在一定的范围内波动,比如波动范围不超过额定值的±3 %或者±5 %。
②在系统的负载发生突变或存在严重干扰时,输出的电压偏差应小于额定值的±8%或者±10%。
(2)额定输出容量光伏并网逆变器的额定输出容量代表着逆变器向负载提供电力的能力,该值越高,表明逆变器带载能力越强;当逆变器的负载是非阻性时,这时功率因数小于1,逆变器的负荷能力将小于系统的输出额定容量,因此完善的逆变器需要有足够的额定输出容量以及承受过载能力。
(3)逆变输出交流电压的稳定度它反映了逆变器输出交流电fE的稳定性,许多逆变装置会提供直流输入电ffi发生波动与该逆变装置输出电JE的比值,即电应的调整率。
同时逆变器还应具有负荷从0%增大到100%时的输出电压偏差百分比,即负载调整率。
一个性能良好的逆变器,其电压调整率应不大于±3%,负载调整率应不大于±6%。
(4)输出电压失真度由于系统逆变输出的电压波形是正弦波,一般的会要求小于波形的最大失真度(或称谐波含量),一般釆用波形总失真度表示。
其中,单相并网逆变器的输出电压失真度应小于10%。
(5)输出的额定频率通常光伏并网逆变系统输出的交流电额定频率为50Hz的工频,在系统正常运行时,频率偏差应小于±1%。
(6)负载功率因数它反映了并网逆变器带非阻性负载的能力,当系统输出电压波形为正弦波时,该值为0.7-0.9 (滞后),其中0.9为额定值。
(7)额定输出电流它表示逆变器在规定的负载功率因数变化范围内输出的额定电流。
(8)额定输出效率额定输出效率反映了逆变器对光伏电池输出功率的利用率,是光伏发电系统的一项重要技术经济指标。
实际中,光伏发电系统采用专门设计的逆变器来减少自身的功率耗损,从而达到提高整机效率的目的。
逆变器的主要技术性能及评价选用
逆变器的主要技术性能及评价选用逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置，主要用于太阳能发电系统、风能发电系统等可再生能源发电系统中，也可以用于电力系统中的稳压、稳频、逆变等应用。
其主要技术性能和评价选用如下。
1.转换效率：逆变器的转换效率是衡量其能量转换效率的重要指标。
高转换效率可以最大限度地提高能源利用率，节约能源成本。
因此，在选择逆变器时，应选用转换效率高的产品。
通常来说，高效逆变器的效率可以达到90%以上。
2.电压波形：逆变器应能提供高质量的交流输出电压波形，以确保正常运行各种电器设备。
同时，电压波形应具有较低的谐波含量和较小的峰值变动，以减少对设备的损害。
因此，在选用逆变器时要考虑其电压波形质量。
3.输出功率：逆变器的输出功率应能满足实际应用需求。
根据所需的负载功率大小，选用适当规格的逆变器，以确保其稳定运行并能满足负载要求。
4.抗干扰能力：逆变器作为电力传输和变换设备，必须具备一定的抗干扰能力，以防止外界电磁干扰对其正常工作的影响。
应选用抗干扰能力较强的逆变器，以确保其在复杂电磁环境下的稳定工作。
5.保护功能：逆变器应具备过载保护、短路保护、过温保护等多种保护功能，以确保逆变器及其连接的设备在故障发生时能够及时断开电源，保护设备的安全和延长逆变器的使用寿命。
6.可靠性：逆变器作为重要的能源转换设备，其可靠性是评价其性能的重要指标。
应选择具有稳定性高、寿命长、可靠性好的逆变器产品，降低故障发生率和维修成本。
7.控制方式：逆变器应具备智能化控制功能，以实现对逆变器的运行状态、输出功率、参数设置等的监测和调节。
现代逆变器通常采用数字化控制方式，具备远程监测、智能化运行等功能。
总之，逆变器的主要技术性能包括转换效率、电压波形、输出功率、抗干扰能力、保护功能、可靠性和控制方式等。
在选用逆变器时，需要综合考虑以上各项指标，并根据实际需求进行选择，以确保逆变器的正常运行和性能优良。
逆变器技术要求
逆变器技术要求1、可靠性指标逆变器设计正常持续使用寿命应≥12年；2、外观逆变器的前后面板、外壳及其他外露部分应具备防护涂层，具备绝缘及三防特性，涂镀层应表面平整光滑、色泽一致和牢固；3、端口及标志输入端口正、负极、通信端口、输出端、保护性接地端和告警指示等应有明显的标志；4、产品型号和编码逆变器产品型号命名和编制方法应遵循YD/T 638.3的规定执行；5、结构及规格逆变器应采用立式机柜安装方式，应采用先进工艺制成，体积小、重量轻。
逆变器规格尺寸应不大于：长x宽x高=700(mm)*700(mm)*1200（mm）。
逆变器应能够设置可靠的安装固定装置及减振紧固装置，满足车载要求。
6、环境条件a）环境温度：-10℃～50℃；相对湿度：≤90%（40℃±2℃）；b）贮存温度：-40℃～70℃；贮存相对湿度：≤90%（40℃±2℃）；c）大气压力：70～106kPad）工作环境应无导电爆炸尘埃，应无腐蚀金属和破坏绝缘的气体与蒸汽，应通风良好并远离热源；7、输入电压额定值逆变器输入直流电压额定值：51.2V；允许变化范围：43.2V～57.6V；8、输出电压额定值及稳定精度交流输出电压额定值：～380VAC；稳定精度<±1%；9、输入电流额定值逆变器输入直流电流额定值：195.3A/10KVA；允许变化范围：173.6A～231.5A/10KVA；10、输出频率逆变器的输出频率变化范围应不超过额定值50Hz的±1%；11、输出功率额定值单机输出功率额定值为10KVA；12、额定输出效率当输入额定电压，负载率40%～90%时，单机转换效率应≥90%；13、产品输出要求同规格单机逆变器应具备高效滤波同步电路，能够并联冗余输出和管理，负载不均衡度<5%；14、功率模块要求宜选用IGBT功率模块的PWM逆变器，正弦波输出；15、负载等级在允许工作电流下，逆变器连续可靠工作时间应≥12h，在125%额定电流下，逆变器连续可靠工作时间应大于或等于5min；在150%额定电流下，逆变器连续可靠工作时间应大于或等于60s；16、空载损耗在输入电压为额定值，负载为零时，逆变器空载损耗应不超过额定容量的3%,并具备休眠功能；17、保护功能逆变器应具备完善的保护功能，发生反接、过流、过压、短路、电池欠压、过温、防雷、反接，逆变系统都应应停止输出并自动保护；a）电路应设有过流保护，输出电流超出时，应发出告警信号；b）当发生短路时，逆变器应能自动保护；c）输出电压超出范围值时，逆变器应停止输出并发出告警信号；d）输出电压低于范围值时，逆变器应停止输出并发出告警信号；e）逆变器直流输入端口的电快速瞬变脉冲群抗扰性，应符合YD/T 983-1998表9中的要求；f）逆变器内部温度达到过温保护值时，应关机并发出告警信号；18、温升逆变器在额定负载及正常使用条件下，其主要零部件温升为：a）电力半导体功率元器件（晶闸管、整流管、场效应管等）用温度计测量时，温升应符合有关标准规定；b）变压器及电抗器用电阻法测量时，E级绝缘温升应不超过75℃，A级绝缘材料温升应不超过60℃；c）导体期间连接的塑料绝缘导线、橡胶导线，温升应不超过45℃。
逆变器基础知识培训
如有需要，可以更换逆变器中的轴承、齿轮等机械部件，保证其正常运 转。
06
安全注意事项
操作安全
确保逆变器周围环境安全
在操作逆变器之前，应检查周围环境是否安全，包括是否 存在易燃、易爆物品，以及是否有可能导致触电的设备或 线路。
遵循操作规程
操作逆变器时应遵循制造商提供的安全操作规程，不要尝 试自行拆卸、修理或改造逆变器。
输出电路是逆变器的能源输出部 分，负责将逆变器内部的直流电 转换为交流电，供给负载使用。
它通常包括输出滤波器、电压传 感器、电流传感器等元件，用于 监测和控制输出电压和电流的波
形、相位和幅值。
输出电路的设计需确保逆变器能 够提供高质量的交流电，满足各
种不同类型负载的需求。
控制电路
控制电路是逆变器的核心部分 ，负责控制逆变器的开关状态 ，调节输出电压和电流的波形 、相位和幅值。
02
逆变器的主要部件
输入电路
输入电路是逆变器的能源输入部分，负责接收来自电网或电池等能源源的电能。
它通常包括输入滤波器、保险丝、EMI滤波器等元件，用于滤除电网中的谐波和噪 声，保护逆变器免受过电流等异常情况的影响。
输入电路的设计需确保逆变器能够安全、稳定地从各种不同的能源源中获取电能。
输出电路
效率
总结词
效率是评估逆变器性能的重要参数。
详细描述
逆变器的效率决定了其在转换电能过程中的损失程度。高效率的逆变器能够减少能源损失，提高能源 利用效率。
功率因数
总结词
功率因数是评估逆变器性能的重要参数之一。
详细描述
功率因数反映了逆变器对输入功率的利用程度。高功率因数 的逆变器能够更有效地利用输入电源的功率，减少能源浪费 。
逆变器技术规格书
逆变器技术规格书一、引言逆变器是一种将直流电转换为交流电的电力装置，广泛应用于太阳能发电、风能发电、电动车充电等领域。
逆变器技术规格书是对逆变器的性能和功能进行详细描述和规范的文件，旨在确保逆变器在设计、制造、安装和使用过程中能够满足相关标准和要求。
二、产品概述逆变器技术规格书首先需要对产品进行概述，包括逆变器的型号、功率范围、输入电压范围、输出电压和频率等基本参数。
同时还需要描述逆变器的外观尺寸、重量、安装方式等信息，以便用户在选择和安装过程中有清晰的了解和指导。
三、性能指标逆变器的性能指标是评价其质量和性能优劣的重要依据。
在逆变器技术规格书中，需要详细列出逆变器的效率、波形失真率、响应时间、过载能力、温度范围、湿度范围等重要性能参数，并且要注明测试方法和标准，以便用户能够准确评估逆变器的性能。
四、输入电路逆变器的输入电路是将直流电能转换为交流电能的关键部分。
逆变器技术规格书中，需要详细描述逆变器的输入电路拓扑结构、电压范围、电流范围、输入过滤器等信息。
同时还需要描述逆变器的输入电压保护功能和输入电流限制功能，以确保逆变器在输入电路异常情况下能够安全可靠地工作。
五、输出电路逆变器的输出电路是将直流电能转换为交流电能并输出给负载的关键部分。
逆变器技术规格书中，需要详细描述逆变器的输出电路拓扑结构、输出电压范围、输出电流范围、输出波形质量等信息。
同时还需要描述逆变器的输出电压保护功能和输出电流限制功能，以确保逆变器在输出电路异常情况下能够安全可靠地工作。
六、控制策略逆变器的控制策略决定了其输出波形质量和响应速度。
逆变器技术规格书中，需要详细描述逆变器的控制策略，包括PWM调制方式、闭环控制方式、电流控制方式等。
同时还需要描述逆变器的启动和停止控制、故障保护和自诊断等功能，以确保逆变器能够在各种工况下稳定运行。
七、通信接口逆变器通常需要与其他设备进行通信，以实现远程监控和控制。
逆变器技术规格书中，需要详细描述逆变器的通信接口类型、通信协议、通信速率等信息。
chapter4习题
DC-AC变换器（无源逆变电路）一、学习目的：通过本章的学习，学者可以了解逆变器的电路结构、分类、特点及主要性能指标；对三种基本变换方式——方波变换、阶梯波变换、正弦波变换，有一定的认识；可以理解采用各种变换方式的逆变器的工作原理；了解空间矢量PWM控制的基本原理。
二、主要内容：1、基本概念DC-AC变换器是指能将一定幅值的直流输入电压（或电流）变换成一定幅值、一定频率的交流输出电压（或电流），并向无源负载（如电机、电炉、或其它用电器等）供电的电力电子装置，又称为无源逆变电路，常简称作逆变器（Inverter）。
完成直流电压变换的逆变器称为电压型逆变器，而完成直流电流变换的逆变器则称为电流型逆变器。
2、变换方式的分类（1）方波变换方式逆变器的交流输出有两种基本调制方式：脉冲幅值调制（PAM－Pluse Amplitude Modulation）和单脉冲调制（SPM－Single Pluse Modulation）。
所谓脉冲幅值调制（PAM）是指：逆变器的输出频率可由180°方波或120°方波（如图4-3b 所示）的周期来控制，而逆变器输出基波的幅值则由输出方波的幅值即逆变器直流侧电压（或电流）的幅值来控制。
显然，采用PAM控制方式时，其方波的导通角恒定（180°方波或120°方波）。
所谓的单脉冲调制（SPM）是指：逆变器的输出频率仍由方波的周期来控制，而逆变器输出基波的幅值则由逆变器输出方波的导通角进行控制，即可使导通角在0°～180°范围调节。
显然，采用SPM控制方式时，逆变器输出方波的幅值即逆变器直流侧电压（或电流）的幅值恒定。
（2）阶梯波变换方式（3）斩控调制方式：是指逆变器输出的调制脉冲幅值固定不变，而逆变器中的功率管以一定的控制规律进行调制。
斩控调制方式主要有以下二类即：①脉冲宽度调制（PWM）；②脉冲频率调制（PFM）3、逆变器的分类（1）按直流侧储能元件的性质，逆变器可分为电压型逆变器（VSI－Voltage Source Inverter）和电流型逆变器（CSI－Current Source Inverter）。
逆变器技术标准
逆变器技术标准一、前言逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置，广泛应用于太阳能发电、风能发电、电动汽车等领域。
逆变器技术标准的制定对于推动清洁能源发展、提升能源转换效率具有重要意义。
本文将围绕逆变器技术的基本要求、性能指标、安全标准等方面展开阐述，旨在为逆变器技术标准的制定提供参考。
二、逆变器技术标准的基本要求1. 逆变器的效率：逆变器的转换效率对于能源利用效率至关重要，因此需要规定逆变器的最低效率要求，促进逆变器技术的提升。
2. 逆变器的输出波形：为了保证逆变器输出的交流电能质量，需要规定逆变器输出波形的谐波失真、波形畸变等指标，确保逆变器输出的交流电能稳定、纯净。
3. 逆变器的可靠性：逆变器作为能源转换设备，需要具备稳定可靠的运行保障，因此需要规定逆变器的可靠性指标、寿命要求等，以提高逆变器的使用寿命和可靠性。
三、逆变器技术标准的性能指标1. 逆变器的转换效率：规定逆变器在额定工况下的最低转换效率要求，以提高逆变器的能源利用效率。
2. 逆变器的输出波形：规定逆变器输出波形的谐波失真率、总谐波畸变率等指标，确保逆变器输出的交流电能质量。
3. 逆变器的最大功率输出：规定逆变器在额定工况下的最大功率输出，以满足各种应用场景的需求。
4. 逆变器的响应时间：规定逆变器从直流输入到交流输出的响应时间，确保逆变器对输入信号的快速响应能力。
四、逆变器技术标准的安全标准1. 逆变器的绝缘电阻：规定逆变器绝缘电阻的测试方法和要求，以确保逆变器在运行过程中不会发生绝缘故障。
2. 逆变器的过流保护：规定逆变器在过载或短路情况下的保护措施和响应速度，以确保逆变器工作时不会对设备产生损害。
3. 逆变器的过压保护：规定逆变器在过电压情况下的保护措施和响应速度，以确保逆变器在异常情况下能够及时切断输出。
五、结语逆变器技术标准的制定对于推动逆变器技术的发展、提升清洁能源利用效率具有积极意义。
本文所提出的逆变器技术标准的基本要求、性能指标、安全标准等方面，可为逆变器技术标准的制定提供参考，推动逆变器技术的进一步提升和规范化发展。
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4.1.4逆变器主要性能指标
逆变器的主要性能指标主要有:
(1)额定输出电压
逆变器输入的直流电压允许在允许的波动范围内,逆变器应能稳定的输出
额定电压值,其精度要求如下:
①在系统稳定运行时,允许输出电压在一定的范围内波动,比如波动范围
不超过额定值的±3 %或者±5 %。
②在系统的负载发生突变或存在严重干扰时,输出的电压偏差应小于额定
值的±8%或者±10%。
(2)额定输出容量
光伏并网逆变器的额定输出容量代表着逆变器向负载提供电力的能力,该
值越高,表明逆变器带载能力越强;当逆变器的负载是非阻性时,这时功率因
数小于1,逆变器的负荷能力将小于系统的输出额定容量,因此完善的逆变器需要有足够的额定输出容量以及承受过载能力。
(3)逆变输出交流电压的稳定度
它反映了逆变器输出交流电fE的稳定性,许多逆变装置会提供直流输入电
ffi发生波动与该逆变装置输出电JE的比值,即电应的调整率。
同时逆变器还应具有负荷从0%增大到100%时的输出电压偏差百分比,即负载调整率。
一个性能良好的逆变器,其电压调整率应不大于±3%,负载调整率应不大于±6%。
(4)输出电压失真度
由于系统逆变输出的电压波形是正弦波,一般的会要求小于波形的最大失
真度(或称谐波含量),一般釆用波形总失真度表示。
其中,单相并网逆变器的
输出电压失真度应小于10%。
(5)输出的额定频率
通常光伏并网逆变系统输出的交流电额定频率为50Hz的工频,在系统正常
运行时,频率偏差应小于±1%。
(6)负载功率因数
它反映了并网逆变器带非阻性负载的能力,当系统输出电压波形为正弦波
时,该值为0.7-0.9 (滞后),其中0.9为额定值。
(7)额定输出电流
它表示逆变器在规定的负载功率因数变化范围内输出的额定电流。
(8)额定输出效率
额定输出效率反映了逆变器对光伏电池输出功率的利用率,是光伏发电系
统的一项重要技术经济指标。
实际中,光伏发电系统采用专门设计的逆变器来减少自身的功率耗损,从而达到提高整机效率的目的。
(9)保护功能
由于过电流或短路故障很容易打断逆变器的正常运行,因此逆变器必须具
有良好的自我保护功能,这是光伏发电系统正常、可靠运行保障。
(10)起动特性
它映了逆变器带载情况下起动的能力以及JH常运行工作状态下的动态性
能,逆变器应保证能够在额定负载下可靠起动。
一般的,小型逆变器可采用软
起动的方式或限流起动的方法,这样可以保证逆变器的安全。
(11)噪声容限
正常运行时,由于逆变器中的滤波电感、散热风扇及变压器等部件会发出噪声,小型逆变器的噪声要求小于65dB。