逆变器的分类和主要技术性能评价
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。
单级逆变器的分类以及优缺点
单级逆变器的分类以及优缺点
单级逆变器包括方波逆变器、多重叠加逆变器和PWM逆变器
1.方波逆变器优缺点
这种逆变器的输出电压是方波，是最早开发的一种逆变器，其主电路主要有推挽式、半桥式和全桥式三种。
这种逆变器的特点是：电路简单，单级功率变换DC—LFAC，功率可以双向流动，效率高，技术成熟，应用广泛；缺点是体积重量大，输出电压谐波畸变率高（可达48%），对市电电压和负载的变化响应特性差、噪声大。
2.多重叠加逆变器优缺点
为了改善方波逆变器输出电压的波形，这种逆变器可以将多个方波逆变器进行移相多重叠加、从而使得逆变器的输出电压正弦化。
这种逆变器的特点是：单级功率变换DC-LFAC，功率可以双向流动，效率高，技术成熟，应用广泛，输出电压THD低。
滤波器的体积重量小，对市电电压和负载变化的动态响应特性好，噪声比方波逆变器小；缺点是：工频变压器的体积重量大，输出电压的调节困难。
3.PWM逆变器优缺点
采用正弦波与载波三角波比较的SPWM控制方式，可以得到输出电压谐波含量小的正弦波电压输出，而且调压方波，只需通过调节正弦调制波的大小就可以调压。
这种逆变器的特点是：电压简单、单级功率变换DC-LFAC，功率可以双向流动，输出电压的THD小，输出滤波容易且滤波器的体积重量小，对输入电压和负载变化的动态响应特性小，噪声得到了一定的减小；缺点是：变压器仍工作在工频，体积重量大，要求高速功率开关器件，开关频率高，开关损耗大，降低了逆变效率。
逆变器简介
交通领域
电动汽车
逆变器是电动汽车的核心组件之一，用于将电池直流 电转换为交流电，驱动电机。
混合动力汽车
逆变器用于将电池直流电转换为交流电，为发动机和 电机提供动力。
轨道交通
逆变器用于将直流电转换为交流电，为列车提供动力 。
工业领域
自动化设备
逆变器用于将直流电转换为交流电，为工业自 动化设备提供动力。
压相对稳定。
响应速度快
由于电压型逆变器采用电容作为储 能元件，因此其响应速度较快，可 以在短时间内达到额定输出功率。
适用范围广
电压型逆变器适用于各种不同类型 负载，如电阻性、电感性和电容性 负载。
电流型逆变器
1 2
输出电流稳定性高
电流型逆变器采用电感作为储能元件，通过电力 电子器件的开关动作将直流电能转化为交流电能 ，输出电流相对稳定。
逆变器可分为直流逆变器和交流逆 变器。
按控制方式
逆变器可分为模拟控制逆变器和数 字可分为单相逆变器和三相逆 变器。
按功率等级
逆变器可分为小功率逆变器和工业 级逆变器等。
04
02
逆变器的工作原理
电压型逆变器
输出电压稳定性高
电压型逆变器采用直流电源，通 过电力电子器件的开关动作将直 流电能转化为交流电能，输出电
02
成本较高：逆变器的制造成本较高，价格相对较高。
03
维护困难：逆变器的维护和检修相对复杂，需要专业人员进行操作。
04
效率受环境影响：逆变器的效率受到环境温度、湿度等因素的影响， 会影响设备的运行效率。
逆变器的发展趋势
01
向高效节能方向发 展
随着能源紧缺和环保要求的提高 ，逆变器的高效节能技术将继续 得到发展。
一文看懂逆变器的17种主要类型
⼀⽂看懂逆变器的17种主要类型将整流电路取反，⼀端接通直流(DC)，另⼀端便能引出交流(AC)。
这就是逆变器，把直流电转换成交流电的⼀种装置。
⼤多数商业、⼯业和住宅负载都需要交流电源，但交流电源不能存储在电池中，⽽电池的存储对于备⽤电源很重要。
如今，这个缺陷可以通过直流电源来克服。
直流电源的极性不像交流电源那样随时间变化，因此直流电源可以储存在电池和超级电容器中。
所以我们可以先把交流电转换成直流电后，然后便能存储于电池中，这样，每当需要交流电来运⾏交流电器时，直流电会转换回交流电来运⾏交流电器。
根据应⽤的输⼊源、连接⽅式、输出电压波形等，逆变器分为以下17种主要类别。
逆变器的分类，来源：华秋商城⼀、按输⼊源分类逆变器的输⼊可以是电压源或电流源，故分为电压源逆变器（VSI）和电流源逆变器（CSI）。
电压源逆变器(VSI)当逆变器的输⼊为恒定直流电压源时，该逆变器被称为电压源逆变器。
电压源逆变器的输⼊有⼀个刚性直流电压源，其阻抗为零。
实际上，直流电压源的阻抗可以忽略不计。
假设VSI由理想电压源（极低阻抗源）供电，则交流输出电压完全由逆变器中开关器件的状态和应⽤的直流电源决定。
电流源逆变器(CSI)当逆变器的输⼊为恒定直流电流源时，该逆变器被称为电流源逆变器。
刚性电流从直流电源提供给CSI，其中直流电源具有⾼阻抗。
通常，使⽤⼤电感器或闭环控制电流来提供刚性电流。
由此产⽣的电流波是刚性的，不受负载的影响。
交流输出电流完全由逆变器中的开关器件和直流施加电源的状态决定。
⼆、按输出相位分类根据输出电压和电流相位，逆变器主要分为两⼤类：单相逆变器和三相逆变器。
单相逆变器单相逆变器将直流输⼊转换为单相输出。
单相逆变器的输出电压/电流只有⼀相，其标称频率为50Hz或60Hz的标称电压。
标称电压定义为电⽓系统运⾏的电压⽔平。
有不同的标称电压，即120V、220V、440V、690V、3.3KV、6.6KV、11kV、33kV、66kV、132kV、220kV、400kV和765kV。
逆变器简介介绍
逆变器的工作原理
• 逆变器通过控制开关管的导通和关断，使得直流电源在开关管 的作用下形成交流脉冲波形，然后通过滤波电路得到平滑的交 流输出电压。其工作过程涉及到复杂的电子电路控制和电力电 子技术。
逆变器的分类
根据输出交流电的性质，逆变器可分为正弦波逆变器和方波 逆变器两大类。正弦波逆变器的输出波形接近正弦波，而方 波逆变器的输出波形为方波或修正波。
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逆变器简介介绍
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目录Βιβλιοθήκη • 逆变器的基本概念 • 逆变器的主要类型 • 逆变器的应用领域 • 逆变器的技术发展趋势 • 逆变器的选择和使用注意事项
01
逆变器的基本概念
逆变器的定义
• 逆变器（Inverter）是一种电力电子装置，它能够 将直流电源转换为交流电源，以满足各种交流负 载的需求。
根据直流电源的性质，逆变器可分为电压源型逆变器和电流 源型逆变器。电压源型逆变器直流侧为电压源，或近似为电 压源，而电流源型逆变器直流侧为电流源，或近似为电流源 。
02
逆变器的主要类型
逆变器的主要类型
• 逆变器是一种电力电子装置，它能够将直流电源转换为交流电源，以满足各种电子设备和应用的需求。逆变器的应用范围 广泛，包括太阳能发电、风能发电、电动汽车、轨道交通、工业电源等领域。
03
逆变器的应用领域
逆变器的应用领域
• 逆变器是一种电力电子装置，它能够将直流电（DC）转换 为交流电（AC）。在现代工业和生活中，逆变器扮演着重 要的角色，其应用领域广泛，包括但不限于以下几个方面。
04
逆变器的技术发展趋势
逆变器的技术发展趋势
• 逆变器是一种电力电子装置，主要用于将直流电源 转换为交流电源，以满足各种电子设备和应用的需 求。随着新能源和可再生能源的快速发展，逆变器 作为其核心转换装置，其技术和发展趋势也日益受 到关注。
逆变器的分类及工作原理
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。
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