通常把溝通電能改換成直流電能的進程稱之為整流,相控整流是最多見的交-直流改換進程;而把直流電能改換成溝通電能的進程稱之為逆變,它是整流的逆進程。在逆變電路中,依照負載性質的紛歧樣,逆變分為有源逆變和無源逆變。假定把該電路的溝通側接到溝通電源上,把直流電能通過直-溝通改換,逆成為與溝通電源同頻率的溝通電返送到電網上去,稱作有源逆變。相應的設備稱為有源逆變器,操控角大于90°的相控整流器為多見的有源逆變器。而把直流電能改換為溝通電能,直接向非電源負載供電的電路,稱之為無源逆變電路,又稱為變頻器。
逆變器類型有他勵逆變器、自勵逆變器、脈寬調制(PWM)型逆變器。其間他勵逆變器需求外部溝通電壓源,給晶閘管供應整流電壓。他勵逆變器首要運用在大功率并網狀況下;關于功率低于1MW 的光伏發電體系,首要選用自勵逆變器辦法。自勵逆變器不需求外部溝通電壓源,整流電壓由逆變器的一有些儲能元件(比方電容)來供應或許通過添加待關斷整流閥(像MOSFET 或IGBT)的電阻值來完畢。輸出電壓被脈沖調制的自勵逆變器被稱為脈沖逆變器。這種逆變器通過添加周期內脈沖的切換次數,來下降電壓、電流的諧波含量;諧波含量與脈沖切換次數呈正比。如今,并網逆變器的輸出操控辦法首要有兩種:電壓型操控辦法和電流型操控辦法。電壓型操控辦法的原理是以輸出電壓作為受控量,體系輸出和電網電壓同頻同相的電壓信號,悉數體系恰當于一個內阻很小的受控電壓源;電流型操控辦法的原理則是以輸出電感電流作為受控方針,體系輸出和電網電壓同頻同相的電流信號,悉數體系恰當于一個內阻較大的受控電流源。
如今,太陽能逆變器已有多種拓撲構造,最多見的是用于單相的半橋、全橋和Heric(Sunways專利)逆變器,以及用于三相的六脈沖橋和中點鉗位(NPC)逆變器。太陽能逆變器的典型架構通常選用四個開關的全橋拓撲,如圖1所示。
在圖1中, Q1 和Q3被指定為高壓側IGBT,Q2 和Q4 則是低壓側 IGBT。該逆變器用于在其方針商場的頻率和電壓條件下,發作單相位正弦電壓波形。有些逆變器用于聯接凈計量效益電網的居處設備,這便是其間一個方針運用商場,此項運用央求逆變器供應低諧波溝通正弦電壓,讓力可寫入電網中。 本質上,為堅持諧波重量低和功率損耗最小,逆變器的高壓端IGBT選用脈寬調制(PWM),低壓端IGBT則以60Hz頻率改換電流方向。通過讓高壓端 IGBT運用20kHz或20kHz以上的PWM頻率和50/60Hz調制計劃,輸出電感L1和L2在實例中能夠做得很小,而且照樣能對諧波重量進行高效濾波。與活絡和規范速度的平面器材比照,開關速度為20kHz的超活絡溝道型IGBT能夠供應最低的總導通損耗和開關功率損耗。相同,關于低壓端開關電路,作業在60Hz的規范速度IGBT能夠供應最低的功率損耗。
這個計劃中的開關技能具有如下優勢:通過容許高壓端和低壓端IGBT獨立優化完畢很高的功率;高壓端、同封裝的軟康復二極管沒有續流時刻,然后消除了不必要的開關損耗;低壓端IGBT的開關頻率只需60Hz,因而導通損耗是這些IGBT的首要要素;沒有穿插導通,由于任何時刻點的開關都發作在對角的兩個器材上(Q1和Q4或Q2和Q3);不存在總線直通的或許性,由于橋的同一邊上的IGBT耐久不或許以互補辦法開關;跨接低壓端IGBT的同封裝、超活絡、軟康復二極管通過優化能夠使續流和反向康復時期的損耗抵達最小。
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