单相逆变器并联运行原理
可控硅的工作原理
可控硅中频电源的工作原理可控硅中频电源的基本工作原理,就是通过一个三相桥式整流电路,把50 Hz的工频交流电流整流成直流,再经过一个滤波器(直流电抗器)进行滤波,最后经逆变器将直流变为单相中频交流以供给负载,所以这种逆变器实际上是一只交流—直流—交流变换器,其基本线路如图2 。
下面分整流电路,逆变电路及保护回路分别进行一些介绍。
一三相桥式全控整流电路的工作原理1 三相桥式全控整流电路的工作过程。
三相桥式全控整流电路共有六个桥臂,在每一个时刻必须2个桥臂同时工作,才能够成通路,六个桥臂的工作顺序如图3 。
现假定在时刻t1-t2(t1-t2的时间间隔为60o电角度，既相当于一个周波的1/6)此时SCR 1和SCR6同时工作(图3(a)中涂黑的SCR),输出电压即为VAB。
到时刻t2-t3可控硅SCR2因受脉冲触发而导通,而SCR6则受BC反电压而关闭,将电流换给了SCR2,这时SCR1和SCR2同时工作,输出电压即为VAC,到时刻t3-t4,SCR3因受脉冲触发而导通，SCR1受到VAB的反电压而关闭,将电流换给了SCR3,SC R2和SCR3同时工作,输出电压为VBC,据此到时刻t4-t5, t5-t6, t6-t1分别为SCR3和SCR4, SCR4和S CR5, SCR5和SCR6 同时工作,加到负载上的输出电压分别为VBA,VCA,VCB,这样既把一个三相交流进行了全波整流,从上述分析可以看出,在一个周期中,输出电压有六次脉冲。
这种整流电路由于在每一瞬间都有两个桥臂同时导通,而且每个桥臂导通时间间隔为60o,故对触发脉冲有一定要求,即脉冲的时间间隔必须为60o,而且如果采用单脉冲方式,脉冲宽度必须大于60o,如果采用窄脉冲,则必须采用双脉冲的方法, 既在主脉冲的后面60o的地方再出现一次脉冲。
2 三相同步及触发线路1)三相同步的选取及整形根据三相桥式全控整流过程的有关要求,首先要保证触发电路与三相电源严格同步。
第五章 DC-AC变换电路(1)
电压型逆变电路（VSTI）
二、单相电压型逆变电路 ——半桥逆变电路 1、电路结构及工作原理（器件换流） 2、VD1、VD2——反馈二 极管（续流二极管） （1）为负载向直流侧反馈 能量提供通道
（2）使负载电流连续
电压型逆变电路（VSTI）
三、三相电压型逆变电路 1、电路结构
电压型逆变电路（VSTI）
逆变失败及最小逆变角的限制
换相重叠角的影响：
a b c iVT
1 2 3
LB VT 1 LB VT
2
L id ud M EM +
iVT
LB VT 3
iVT
o ud ua ub uc ua ub
O
p
t t
பைடு நூலகம்
id O iVT
2
3
iVT
2
iVT
iVT
1
iVT
3
• 如果<时（从图2-47右下角的波形中可清楚地看 •当>时，换相结束时，晶闸管能承受反压而关断。 到），该通的晶闸管（VT1）会关断，而应关断的晶 闸管（VT3)不能关断，最终导致逆变失败。
+
CL
uo R
电流型逆变器(CSTI)
二、单相电流型逆变电路 ——并联谐振式逆变电路
（二）工作原理——负载换流 负载电路总体工作在容性小失谐的情况下 注意以下时间： 1）换流时间tγ=t4- t2 2）反压时间tβ=t5- t4> tq 3）触发引前时间tδ=t5- t2= tγ+ tβ 4）io超前于uo的时间tφ=t5- t3= tγ/2+ tβ ∴功率因素角为φ=γ/2+β
2。单相电压型逆变电路的工作原理
第6章 逆变器
6.2 光伏逆变器的原理电路
1.三相电压型逆变器 三相电压型逆变器的基本电路如图6-8所示。该电路主要 由6只功率开关器件和6只续流二极管以及带中性点的直流 电源构成。图中负载L和R表示三相负载的各路相电感和相 电阻。
图6-8 三相电压型逆变器电路原理图
6.2 光伏逆变器的原理电路
功率开关器件VTl～VT6在控制电路的作用下，当控制信 号为三相互差120°的脉冲信号时，可以控制每个功率开关 器件导通180或120，相邻两个开关器件的导通时间互差 60°。逆变器三个桥臂中上部和下部开关元件以180°间隔 交替开通和关断，VTl～VT6以60的电位差依次开通和关 断，在逆变器输出端形成a、b、c三相电压。
图6-5 三级逆变器电路原理图
6.2 光伏逆变器的原理电路
逆变器波形变换
图6-6 逆变器波形 变换过程示意图
6.2 光伏逆变器的原理电路
4. 逆变器输出波形 方波：简单、便宜、使用方便，含高次谐波、损耗大， 干扰大、不能上网； 梯形波：高次谐波少，整机效率高；电磁干扰、不能上 网； 正弦波：波形好、性能优、可并网；线路复杂、贵。
6.2 光伏逆变器的原理电路
控制电路输出的开关控制信号：方波、阶梯波、脉宽调 制方波、脉宽调制三角波和锯齿波等；后三种脉宽调制的 波形都是以基础波作为载波，正弦波作为调制波，最后输 出正弦波波形。普通方波和被正弦波调制的方波的区别如 图6-9所示。普通方波信号是连续导通的，而被调制的方波 信号要在正弦波调制的周期内导通和关断N次。
6.2 光伏逆变器的原理电路
6.2.1 单相逆变器电路原理
1.推挽式逆变电路 推挽式逆变电路原理如图6-2所示。该电路由两只共负极 连接的功率开关管和一个初级带有中心抽头的升压变压器 组成。升压变压器的中心抽头接直流电源正极，两只功率 开关管在控制电路的 作用下交替工作，输 出方波或三角波的交 流电力。
《电力电子技术》电子课件(高职高专第5版) 4.3 电压型逆变电路
0 2
2
(4.3.1)
输出电压瞬时值为:
uo
n 1, 3 , 5 ,
2U d n
s in nt
(4.3.2)
其中， 2f s 为输出电压角频率。
当 n=1时其基波分量的有效
值为:
U O1
2U d
2
0.45U d
(4.3.3)
图4.3.1 电压型半桥逆变电路及 其电压电流波形
4.3.1 电压型单相半桥逆变电路
图4.3.1 电压型半桥逆变电路 及其电压电流波形
4.3.1 电压型单相半桥逆变电路
2、工作原理：
在一个周期内，电力晶体 管 周正T1和偏T，2的半基周极反信偏号，各且有互半补。
若负载为纯电阻，在[0,π] 期 T2通π2截间 ，]期止，T间1，T截1，则有止T驱，u20有动则=U驱信ud0动。号=-信在导Ud号[通π。导，, 动 信信 号若号 ，负截 由载止于为，感纯尽性电管负感载T，1有中T驱的2无动电驱 流i。不能立即改变方向，于 是 D1导通续流，u0=－Ud /2 。
3、特点： 优点： 简单，使用器件少；
缺点：
1）交流电压幅值仅为Ud/2； 2）直流侧需分压电容器； 3）为了使负载电压接近正弦波通常在输出端要接LC 滤波器，输出滤波器LC滤除逆变器输出电压中的高次 谐波。 4、应用：用于几kW以下的小功率逆变电源；
4.3.2 电压型单相全桥逆变电路
电路工作原理：
(4.3.7)
图4.3.2 电压型单相全桥逆变 电路和电压、电流波形图
4.3.2 电压型单相全桥逆变电路
3）阻感负载RL
0≤ ωt ≤ θ期间，T1和T4有驱动信号， 由于电流i0为负值，T1和T4不导通，D1、
单相光伏逆变器并联系统的FCS-MPC策略研究
单相光伏逆变器并联系统的FCS-MPC策略探究然而，单相光伏逆变器并联系统在实际应用中仍存在一些问题。
例如，当系统中存在不同功率的光伏电池板时，各个光伏逆变器的输出功率不平衡，造成能量损耗和电网负荷不均衡。
此外，光伏逆变器输出功率受到天气条件、负载变化等因素的影响，不稳定性较高。
因此，如何有效地实现光伏逆变器并联系统的调整和控制成为了探究的关键。
FCS-MPC（Frequency Containment System with Model Predictive Control）策略是一种基于模型猜测控制的频率约束系统控制策略。
该策略通过建立系统的动态模型，猜测输出频率的变化趋势，并依据频率波动的幅度和方向调整光伏逆变器的功率输出，以保持电网频率的稳定。
FCS-MPC策略通过优化逆变器的功率输出，最大限度地提高系统的功率利用率和稳定性。
在单相光伏逆变器并联系统中，接受FCS-MPC策略能够实现对系统的有效调整和控制。
起首，通过建立光伏逆变器的动态模型，猜测系统的输出频率变化状况。
然后，依据电网频率波动的幅度和方向，调整各个光伏逆变器的功率输出，以实现对系统的动态调整。
最后，通过监测和反馈控制，实时调整光伏逆变器的功率输出，保持系统的稳定运行。
FCS-MPC策略在提高单相光伏逆变器并联系统的性能方面具有显著的优势。
起首，通过猜测和调整光伏逆变器的功率输出，可以有效地优化系统的功率利用率，缩减系统的能量损耗。
其次，通过动态调整光伏逆变器的功率输出，可以使每个逆变器的输出功率相对均衡，防止系统负载不均衡问题。
最后，通过实时监测和反馈控制，可以快速响应系统变化，保持系统的稳定性和可靠性。
综上所述，对于提高系统的性能和可靠性具有重要意义。
通过建立系统的动态模型和实施模型猜测控制，可以实现对光伏逆变器输出功率的精确调整和控制，保持系统的稳定运行。
将来的探究可以进一步优化FCS-MPC策略，提高系统的功率利用率和调整性能，为光伏逆变器并联系统的应用和进步提供更多的技术支持总之，FCS-MPC策略在单相光伏逆变器并联系统的调整和控制中具有重要的作用。
基于LCL滤波的单相并网逆变器的设计
基于LCL滤波的单相并网逆变器的设计张朝霞;文传博【摘要】并网逆变器作为发电系统和电网连接的核心装置,直接影响整个并网发电系统的性能,已成为国内外研究的热点.以单相全桥逆变器为研究对象,为更好地减小入网电流的总谐波失真,采用LCL型滤波器,具有更好的高频谐波抑制能力.控制策略使用双电流闭环控制,推导了控制方程,内环控制LCL滤波器中的电容电流,外环控制滤波后的电网侧电流,此控制方法使系统的稳定性和动态性能都得到了很好改善.设计了各元件的取值规则,建立了系统仿真模型,通过Matlab/Simulink仿真,证明了建立的单相并网逆变器可成功实现并网运行.【期刊名称】《上海电机学院学报》【年(卷),期】2019(022)002【总页数】6页(P83-88)【关键词】并网逆变器;滤波器;谐波抑制;双电流环控制【作者】张朝霞;文传博【作者单位】上海电机学院电气学院,上海 201306;上海电机学院电气学院,上海201306【正文语种】中文【中图分类】TM464光伏发电和风力发电等新能源并网是能源可持续发展战略的重要问题。
许多国家都积极研发光伏发电、风力发电等新能源并网发电系统[1-4]。
目前，常用的新能源回馈电网的方案为：先把新能源转化成电能；再把电能调节成满足全桥逆变器所需的直流电压；最后由全桥逆变器将新能源回馈到交流电网。
在整个并网系统中，最核心的环节是逆变器，使用正弦脉宽调制逆变技术(Sinusoidal Pulse Width Modulation, SPWM)。
这种方案采用了较多模拟环节，且其控制方法也比较落后，就使得并网逆变装置的并网效果不那么理想，使其应用受到限制。
针对并网逆变器技术的探索越来越多，面对以往控制技术的不足，人们提出了很多研究方向。
文献[5]将高速的数字信号处理(Digital Signal Processing, DSP)应用到并网逆变器的控制之中，使用数字控制与模拟控制结合实现理想的控制效果；文献[6]根据各系统情况的不同，采用不同的逆变器拓扑结构，如单相、三相、隔离等，且各结构之间可以进行组合，形成各种不同的形式，来满足更多的需求。
CRH动车组单相逆变器
CRH动车组单相逆变器作者：周雪东来源：《电子技术与软件工程》2016年第13期摘要目前，国内的动车组单相逆变器（以下简称“单逆”）都是采用工频逆变形式，体积大且笨重，价格也较高，难以适应技术发展和市场需求。
为了满足市场需求，专门开发设计了高频化单逆，有助于降低系统重量并提高系统效率。
整个系统设计包括硬件和软件两方面，对系统的软硬件进行了详细研究，对于工程技术人员在设计单逆有很好的指导作用。
【关键词】DSP CPLD 逆变器 SPWM1 引言目前单逆都是采用斩波升压后逆变，通过工频变压器隔离输出的方式，导致系统体积笨重。
我们利用移相全桥和LLC谐振电路各自的长处，在移相全桥电路中串入饱和电感，实现软开关，开发高频逆变电源。
在控制方式上采用全数字化控制，由于DSP具有超强的数据处理能力，配合高性能的AD转换器，实时读取逆变器的输出，并实时的计算出输出PWM值，从而使单逆的输出波形时刻满足要求。
2 系统硬件设计2.1 系统组成单逆主要由输入电路、升压电路、逆变电路、控制电路等组成。
输入电路：主要由熔断器、滤波器、接触器、预充电电阻、滤波电容等组成，主要功能是对输入电源进行滤波，控制电源的通断和保护；升压电路：主要是通过串联谐振全桥变换器将蓄电池提供的DC110V升压DC360V；逆变电路：主要是通过IPM（智能功率管理单元）和LC滤波电路将DC360V转换成AC230V/50Hz交流电压；控制电路：主要由辅助电源、采样电路、控制部分组成，对单逆进行检测控制和故障保护。
2.2 系统描述2.2.1 升压电路升压电路由开关管Q1-Q4，电感Ls，电容Cb，变压器T1、整流二极管D1、D2，滤波电容等组成。
工作原理分析：Q1、Q4导通，原边电流经过Q1、电感Ls、变压器原边、Cb和Q4，给阻断电容Cb充电，其电压升高。
原边电流在输入电压作用下线性增加，副边工作在整流状态，为负载输出能量。
Q1关断，由于电容C1的存在，Q1关断电压缓慢上升，为零电压关断，由于原边有电感Ls的存在，电流不能突变，给电容C1充电，电容C3放电.由于变压器原边电压方向不变，副边二极管仍然处于整流状态。
逆变器并联系统的等效电路
盐城工学院学 报 (自然科学版 ) Journa l of Y ancheng Institute of T echno logy( N atural Science Ed ition)
V o.l 23 No. 1 M a r. 2010
逆变器并联系统的等效电路
此基波频率下逆变器的等效电路如图 3所示。图 中, r 为基波角频率。
如果逆变器的基准电压 uref存在直流偏量或 检测反馈信号的传感器存在漂移, 则逆变桥输出 电压中将含有直流分量。逆变器的带宽范围必定
包含直流频段, 因此图 3所给的基波等效电路形 式同样适用于直流等效电路。因 ZO ( j0 ) = 0, 所
当前, 交流用电负载对不间断电源 ( UPS) 的 容量和供电质量要求越来越高, 通过扩大单台 UPS的容量或者将多台 UPS 并联运行都 可以实 现扩容 [ 1] 。如一味的提高单 台 U PS 的容量会降 低用电的可靠性, 因此 UPS 并联技术得到了广泛 的应用, 而 UPS并联的核心技术就是逆变器并联 控制技术。
r ) u ref 1 + Z o1 ( j
G2 ( j r ) uref2 r ) + Zo2 ( j r )
( 2)
ihd
=
G1 ( j0) uref1 - G 2 ( j0) uref2 R1 + R2
( 3)
ihg
=
uh1 S2L1C +
1+
-
uh 2 S2L2 C2 +
1
SL 1 S2L 1C1 +
ZL = 20 ZL = 40
ZL = ∀
A 0 0. 1 0. 2 0. 3 0. 4 0. 5 io1 5. 47 5. 66 5. 85 6. 04 6. 24 6. 43
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单相逆变器并联运行是指将多个单相逆变器连接在一起，共同输出交流电力。
其原理如下：
1. 并联控制：通过控制系统对多个单相逆变器进行并联控制，使其输出频率、相位和电压保持一致。
2. 电流均衡：在并联运行中，通过电流均衡控制，使每个单相逆变器输出的电流相等，从而保证各个逆变器的负载均衡。
3. 电压均衡：通过电压均衡控制，使每个单相逆变器输出的电压相等，从而保证各个逆变器的负载均衡。
4. 通信同步：通过通信系统实现多个单相逆变器之间的数据同步，确保各个逆变器的运行状态一致。
5. 故障保护：在并联运行中，如果其中一个逆变器发生故障，其他逆变器会自动接管其负载，保证系统的可靠性和稳定性。
通过以上原理，多个单相逆变器可以实现并联运行，共同输出交流电力，提高系统的功率输出能力和可靠性。