高频逆变器架构的选型与测试技巧(一)

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高频逆变器前级、后级电路的设计(从原理上了解逆变)

高频逆变器前级、后级电路的设计(从原理上了解逆变)

⾼频逆变器前级、后级电路的设计(从原理上了解逆变)⾼频逆变器前级、后级电路的设计(从原理上了解逆变)⼀、⾼频逆变器前级电路的设计逆变器前级电路⼀般采⽤推挽结构,开环和闭环的问题。

供分析的电路如下?01、闭环前级变压器匝数⽐的设计逆变器前级⽆论是开环还是闭环只是变压器的匝⽐和反馈环路的参数不同⽽已。

⽐如需要设计⼀个输⼊12V,变化范围为10.5-15V,输出电压为交流 220V50HZ 的⾼频修正⽅波逆变器。

如果前级采⽤闭环结构,12V 升压后直流电压稳定在 270V⽐较好,这样为了使输⼊ 10.5V 时还能输出 270V,则变压器的变⽐⼤约为(270+2VD)(10.5-VDS)D,其中 VD 为⾼压整流管压降,VDS 为前级 MOS 管的压降,D 为最⼤占空⽐。

计算出来的结果⼤约是28。

特别注意的是当前级⼯作在闭环状态时,⽐如输⼊电压⽐较⾼的话,D1,D3 正端整流出来的脉冲的峰值将超过 270V,占空⽐⼩于1需要 L1,C11 平滑滤波,所以 L1 不能省略,还要⾜够⼤,否则 MOS 管发热损耗⼤。

具体计算可根据正激类开关电源输出滤波电感的计算。

02、准开环前级变压器匝数⽐的设计实际中的逆变器前级往往省略 L1,从电路上看还是闭环稳压,电压也是通过 R1 进⾏反馈,从上⾯闭环稳压的计算中可以看出,为了保持输出的稳压,变压器的变⽐设计的⽐较⼤。

逆变器前后级都稳压当然⽐较好,但也可以只是后级稳压,后级稳压在 AC220V,我们可以把前级直流⾼压设计在最低220V,此时占空⽐为 50%。

如果前级直流⾼压⼤于 220V ,可以⾃动把占空⽐调⼩些,这样输出交流电也稳定在 220V 了。

⽤这种⽅式的话我们的变压器变⽐可以按照输⼊ 10.5V 时输出 220V 设计,计算结果变⽐⼤约是22。

这样输⼊ 10.5-15V 变换时,前级⾼压的变动范围⼤约是220-320V。

如果 L1 直接短路,R1 去掉,这样就是⼀个纯开环的电路,只是有于变压器漏感尖峰的存在,在逆变器空载时,前级输出的直流⾼压会虚⾼,对⾼压滤波电容和后级⾼压 MOS 管的安全不利。

逆变器选型与布置设计

逆变器选型与布置设计

逆变器选型与布置设计逆变器选型与布置设计:逆变器是将直流电能转换为交流电能的设备,广泛应用于太阳能光伏发电系统、风能发电系统和电动车等领域。

逆变器选型与布置设计是保证系统正常运行和性能优化的关键步骤。

在这里,我将为您详细介绍逆变器选型与布置设计的相关内容。

一、逆变器选型:1. 了解系统要求:在选择逆变器之前,首先需要了解光伏发电系统的总装机容量、输出电压要求、并网条件等系统要求。

根据这些要求,进行逆变器的选型。

2. 功率选择:根据光伏系统的总装机容量和预计发电功率,选择合适的逆变器功率。

一般来说,逆变器的额定功率应略大于光伏阵列的峰值功率,以确保逆变器能够正常运行。

3. 并网要求:了解所在地区电网的并网要求,如并网电压范围、频率范围、功率因数调整等。

选择符合电网要求的逆变器。

4. 品牌和可靠性:选择知名度高、质量可靠的逆变器品牌,能够提供可靠的售后服务和保修。

5. 保护功能:逆变器需要具备多种保护功能,如过温保护、短路保护、过载保护等。

确保选择的逆变器具备完善的保护功能,提高光伏系统的安全性。

6. 成本考虑:除了功能和性能要求,还要考虑逆变器的成本。

根据项目的预算,选择性价比较高的逆变器。

二、逆变器布置设计:1. 环境条件:选定逆变器后,需要考虑逆变器的布置环境条件。

逆变器应该远离高温、潮湿、尘土等环境,以确保其正常运行和寿命。

2. 通风散热:逆变器在工作过程中会产生一定的热量,因此应该选择通风良好的位置进行布置,以方便逆变器的散热,避免过热引起故障。

3. 安装位置选择:逆变器应该离光伏电池板与电网的距离尽量短,减少输电损耗。

同时,布置位置应该便于观察和维护。

4. 接线布置:逆变器的电缆布置应尽量短,减少电缆的损耗和距离带来的问题。

同时,应注意电缆的密封和固定,避免受潮、机械损坏等。

5. 接地设计:逆变器的接地设计要符合电气安全规范,确保系统的接地可靠。

与电池、电网、机壳等部件应合理接地。

6. 避雷保护:逆变器应与系统的避雷装置相连,避免雷击引起的损坏。

光伏逆变器的原理和选型技巧

光伏逆变器的原理和选型技巧

光伏逆变器的原理和选型技巧一、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。

二、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。

逆变器的选型

逆变器的选型

集中式逆变器和组串式逆变器选型的比较国家电网对分布式光伏电站要求如下:单个并网点小于6MW,年自发自用电量大于50%;8KW 以下可接入220V;8KW-400KW可接入380V;400KW-6MW可接入10KV。

根据逆变器的特点,光伏电站逆变器选型方法:220V项目选用单相组串式逆变器,8KW-30KW选用三相组串式逆变器,50KW 以上的项目,可以根据实际情况选用组串式逆变器和集中式逆变器。

对于MW级别的电站亦可选择380V或10KV方式并网。

逆变器方案对比:集中式逆变器:设备功率在50KW到630KW之间,功率器件采用大电流IGBT,系统拓扑结构采用DC-AC一级电力电子器件变换全桥逆变,工频隔离变压器的方式,防护等级一般为IP20。

体积较大,室内立式安装。

组串式逆变器:功率小于30KW,功率开关管采用小电流的MOSFET,拓扑结构采用DC-DC-BOOST升压和DC-AC全桥逆变两级电力电子器件变换,防护等级一般为IP65。

体积较小,可室外臂挂式安装。

系统主要器件对比:集中式逆变器:光伏组件,直流电缆,汇流箱,直流电缆,直流汇流配电,直流电缆,逆变器,隔离变压器,交流配电,电网。

组串式逆变器:组件,直流电缆,逆变器,交流配电,电网。

主要优缺点和适应场合:1、集中式逆变器一般用于日照均匀的大型厂房,荒漠电站,地面电站等大型发电系统中,系统总功率大,一般是兆瓦级以上。

主要优势有:(1)逆变器数量少,便于管理;(2)逆变器元器件数量少,可靠性高;(3)谐波含量少,直流分量少电能质量高;(4)逆变器集成度高,功率密度大,成本低;(5)逆变器各种保护功能齐全,电站安全性高;(6)有功率因素调节功能和低电压穿越功能,电网调节性好。

主要缺点有:(1)直流汇流箱故障率较高,影响整个系统。

(2)集中式逆变器MPPT电压范围窄,一般为450-820V,组件配置不灵活。

在阴雨天,雾气多的部区,发电时间短。

(3)逆变器机房安装部署困难、需要专用的机房和设备。

光伏逆变器种类及选型指导

光伏逆变器种类及选型指导

光伏逆变器种类及选型指导光伏逆变器专用于太阳能光伏发电领域的逆变器,是光伏系统中不可缺少的核心部件,其最大的作用在于将太阳能电池产生的直流电通过电力电子变换技术转换为能够直接并入电网、负载的交流能量。

并网逆变器作为光伏电池与电网的接口装置,将光伏电池的电能转换成交流电能并传输到电网上,在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用,为了实现最佳方式的太阳能转换,这势必要求逆变器多样化,这是由于建筑的多样性导致太阳能电池板安装的多样性,同时为了使太阳能的转换效率最高同时又兼顾建筑的外形美观的缘故。

目前通用的太阳能逆变方式为:集中逆变器、组串逆变器,多组串逆变器和组件逆变(微型逆变器)。

集中逆变器集中逆变器设备功率在50KW到630KW之间,系统拓扑结构采用DC-AC一级电力电子器件变换全桥逆变,工频隔离变压器的方式,防护等级一般为IP20。

体积较大,室内立式安装。

一般用与大型光伏发电站(>10kW)的系统中,大量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,让它非常接近于正弦波电流。

其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。

组串逆变器组串逆变器已成为目前国际市场上最流行的逆变器。

其是基于模块化概念基础上的,每个光伏组串(1kW-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。

很多大型光伏电厂都使用的是组串逆变器。

其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点与逆变器不匹配的情况,从而增加了发电量。

逆变器选型知识手册

逆变器选型知识手册

逆变器选型知识手册一、逆变器基础知识目前逆变器主要采用 PWM 技术:控制器在单脉冲周期内快速投切直流,保证直流的积分值等于同时刻下交流正弦波的采样值,这样经滤波器输出后,即可得到超过 96%的正弦波输出。

输出电压被脉冲调制的自励逆变器为脉冲逆变器。

这种逆变器通过增加周期内脉冲的切换次数,来降低电压,电流的脉冲次数;只能通过增加逆变器的整流支数来实现。

交流侧的等效电感决定了电流谐波的含量。

因此,为了满足并网接入要求,应保证光伏发电系统的等效电感值小。

逆变器后接低通滤波器和隔离变压器,将滤除 N-1 阶以下的谐波,其中 N 为交流电流周期的触发脉冲数。

增加切换频率,则电力电子设备的功率损耗将增加;但低切换频率下,低通滤波器的损耗将增加。

如果希望并入单相交流电网的电流倍频,则调制光伏发电机直流输出的交流控制信号频率也要加倍。

二、逆变器的概念通常,把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流,把完成整流功能的电路称为整流电路,把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。

与之相对应,把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。

现代逆变技术是研究逆变电路理论和应用的一门科学技术。

它是建立在工业电子技术、半导体器件技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体变流技术、脉宽调制(PWM)技术等学科基础之上的一门实用技术。

它主要包括半导体功率集成器件及其应用、逆变电路和逆变控制技术3大部分。

三、逆变器的分类逆变器的种类很多,可按照不同的方法进行分类。

1.按逆变器输出交流电能的频率分,可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。

工频逆变器工频逆变器的频率为50~60Hz的逆变器,图1 示出采用工频变压器升压的逆变电路。

它首先把直流电逆变成工频低压交流电;再通过工频变压器升压成220V,50Hz 的交流电供负载使用。

它的优点是结构简单,各种保护功能均可在较低电压下实现。

逆变器选型标准

逆变器选型标准

逆变器选型标准
逆变器选型标准主要包括以下几个方面:
1.匹配光伏组件:逆变器的额定电压、电流和功率需要与光伏组件的输出特性匹配,以充分利用光伏组件的发电潜力。

2.适应环境:逆变器需要适应不同的环境条件,包括温度、湿度和海拔等。

在选型时需要考虑当地的环境条件。

3.高效稳定:逆变器需要保持高效和稳定的工作状态,以确保光伏电站的最大发电量和长期可靠性。

4.网络连接:逆变器需要与电网连接,因此需要选择适合当地电网的逆变器。

此外,逆变器需要具有网络监控功能,方便对光伏电站的运行状态进行实时监控。

5.安全可靠:逆变器需要保证安全可靠,以防止意外故障和火灾等安全事故。

因此,逆变器的质量和可靠性是选型时的重要考虑因素。

6.成本效益:逆变器的价格和性能是选型时需要考虑的重要因素。

需要综合考虑逆变器的性能、质量、可靠性和价格等因素,选择最适合的逆变器型号。

7.技术要求:逆变器的转换效率、稳定性和其他技术指标也需要考虑。

转换效率高的逆变器可以减少能量损失,提高系统发电效率。

8.并网光伏逆变器选型时,应注意以下几个方面的指标:具有
实时监测功能、具有最大功率跟踪功能(MPPT)、逆变器输出
效率要高、逆变器的输出波形要符合上网要求。


综上所述,逆变器选型时需要综合考虑以上几个方面的因素,选择适合项目需求的逆变器型号。

光伏并网逆变器选型指南

光伏并网逆变器选型指南
1.逆变部分采用开关速度快、功耗小的智能IGBT(IPM)作为功率器件。逆变变压器又是采用高效完全隔离型的,所以逆变器具有了输出波形失真小;动态特性好;逆变效率高的特性。
2.控制部分是采用高速度的微处理器为核心的控制部件,所以具有了输出过载,输出高、低电压保护动作快,抗干扰能力强,稳压精度高等特性。
E:附加功能,人性化设计
人性化界面设计
数据显示多样化
方便的窗口排列设置
避免重复运行的设计
多种时间日期显示
F:不断创新,力求完美(无线监控介绍)
系统描述:
设备只需插入一张SIM卡,就可通过GSM网络以短消息或数传(Data)的形式完成远程的双向数据传输。而远程终端可以是PC机,移动手机或其他移动设备。
4.1.1LED指示灯说明
LED 灯
含义
并网
并网工作(并网发电,灯亮)
离网
停止并网(离网,灯亮)
4.1.2按键说明
1)监控系统单元共设有五个按键,功能名称按顺序分别为:返回键(ESC)、上翻键( ),下翻键( ) 、确认键(read)、复位键(Reset)。
2)液晶显示菜单中的一级菜单包括:系统设置、实时时钟、实时监控、故障记录。
1、1MW以上光伏发电的系统:建议选择多台GSG250KC的电源进行并联运行;
2、500KW至1MW的系统:建议选择多台GSG100KC的电源进行并联运行;
3、200KW至500KW的光伏发电系统:建议选择多台GSG50KC的并联运行;
4、200KW以下的光伏发电系统:建议采用多台GSG20KC或GSG50KC的电源进行并联运行。
具体功能
A:实时数据显示与处理
采用召唤应答式规约,在线实现数据实时显示。
对于实时数据处理后,可以参照对比专家系统意见,提供最佳电源使用优化方案。
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