逆變技術是將直流電轉換為交流電的過程,其中交流電的極性周期性地改變。在獨立光伏發電系統中,逆變器通常采用電壓源型逆變器。隨著全控型電力電子器件和脈寬調制(PWM)技術的發展,橋式主電路和正弦脈寬調制(SPWM)技術已經成為電壓源逆變器控制技術的主流。
這種技術通過將標準正弦波作為PWM調制波,旨在使逆變器輸出電壓在濾波后盡可能接近正弦波。為了優化輸出,選擇性消諧波等高級PWM技術應運而生。
此外,還發展了電流瞬時值滯環跟蹤PWM控制技術和針對三相橋式電壓型逆變器的電壓空間矢量PWM(SVPWM)技術。SVPWM技術以其高直流電壓利用率、快速動態響應、低開關損耗和低總諧波畸變率等優點,在三相電壓型逆變器控制中的應用越來越廣泛。
離網型光伏發電逆變電路通常采用電壓源型逆變器。例如,單相全橋電壓源型逆變器的結構包括直流側濾波電路Cs、交流輸出濾波器L1和C1以及變壓器T。
在離網型三相光伏發電系統中,逆變器有兩種方式:
一種是由三個單相全控橋逆變器組合而成的三相電壓源逆變器,但這種方式元件多、成本高、體積大;
另一種是采用三相橋式電壓源型逆變器,它通過三個橋臂構成的變換器替代三組單相全控橋逆變器,具有結構簡單、成本低、體積小的優點,應用更廣泛。
并網型光伏發電逆變器控制的主要目標是確保逆變器輸出電壓的幅值、頻率和相位與電網一致,同時保持輸出電流波形的諧波最小,實現向電網無擾動平滑供電。
根據功率級數的不同,并網型光伏發電系統中的功率變換器分為單級式和兩級式兩種結構。單級式結構較簡單,無需DC-DC環節,光伏陣列直接通過逆變器并網,但這種結構在電網與光伏發電系統直流母線間缺乏能量解耦環節,使得實現MPPT、逆變和并網控制的算法變得更加復雜。
根據逆變器輸出與電網之間是否接有隔離變壓器,可分為隔離型和非隔離型。隔離型不僅安全性更高,還可以通過選擇隔離變壓器的變比來調節電壓變換范圍,從而增大直流母線電壓的輸入范圍,因此可以根據場地要求進行光伏陣列的優化設計。
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