光伏逆变器系统控制解读.ppt

使用晶体管的六脉动逆变器 用4个晶体管来代替4个晶闸管的逆变器的电路图 波形图更像传统的交流正弦波 完成正弦波的正半周和负半周需要6个脉动，因此这种类型的逆变器被称为六脉动逆变器。逆变器的交流输出电压两极被标为Ｍ１和Ｍ２。 虽然输出的交流正弦波有６个阶段，但是对于电动机及其他负荷来说和传统的平滑交流正弦波没有差别。 Ｍ１和Ｍ２的交流电压可在０到直流电压的最大值之间改变。 三相逆变器 三相逆变器的效率更高，基本电路和基本原理与单相晶体管逆变器类似。 由于每个正弦周期中晶体管必须按照六脉动进行，所以它们的时序必须完全正确，而且必须和其他两相的晶体管对同步，以保证三相相序正确。 可变电压逆变器 通常是六脉动的单相或三相逆变器。 当逆变器的负荷是交流频率可变电动机的驱动或焊接电路时，要求它的电压大小可调节。电动机需要调整频率来提高或降低他们相对于额定值的转速，额定值由生产时电动机具有的极对数来决定。驱动时当频率校正后，电压也应校正为常数，以保证电动机获得的电压与频率比值是恒定的，从而保证力矩是一定得。当电动机力矩松散式转速非常低，运行就会出现问题。 最初使用震荡器来控制偏置电路，所以这些电路只能提供限定的电压和限定的频率变化。 随着微处理器价格降低和应用逐步广泛，通过微处理器来控制晶体管逆变器的偏置电路的应用更加广泛，使六脉动逆变器具有更大范围内调节电压和频率的能力。 脉宽调制逆变器 另一种对逆变器进行电压调节和频率调节控制的方法是使用脉宽调制控制。 这种控制利用的是晶体管不同频率的开通和关断。它提供特定的波形控制得到在特定时间开通和关断的多样方波周期，来产生交流正弦波的整体形状。 波形的整体形状看起来和六脉动逆变器信号很相似，它实际上是由多种方波脉冲叠加而成的，这些方波脉冲是由晶体管快速开断形成的。由于晶体管的偏置可以控制，所以每个方波脉冲的电压大小可以调节以使得整个方波系列形成正弦波的形状。 也可以调节每个方波脉冲的宽度以改变形成的交流正弦波的脉冲的周期。 早期的脉宽调制电路使用晶闸管，现代电路更倾向于使用晶体管，因为它们具有更强的耐大电流的能力，可以高达１５００Ａ． 　　　联系：谐波概念中讲到的傅里叶级数的原理。 PART COMPANY 光伏系统的基本控制图 一、简单光伏系统块状图 包含六个模块的简单光伏系统及其控制的电气结构块状图 太阳能组件：是系统的电能转换器，把太阳能转换成直流电。电池板连接在控制器的正极和负极末端，连接的极性要完全正确。太阳能阵列单点接地。 直流接口部件：一个末端板（TB3）、一个直流断开开关和一个直流接触器。断开开关是一个手动开关，接触器由磁性线圈控制。直流界面提供一种使太阳能阵列的所有直流电和主控制器断开的方法。这种断开能使系统需要维修的部分进行断开和锁定。 主逆变器部件：包括把直流电转换成交流电的逆变器电路。 直流电输入逆变器时是没有任何频率的直流电，电压大小是随着光照的多少而发生变化的，其变化介于光伏阵列可产生的最小电压和最大电压之间。逆变器输出的交流电压的大小是和逆变器输入的直流电压的大小相匹配的。 调制解调器用来向数据中心发送被转换的能量的数据，包含时间信息和光伏组件产生的电能多少的信息，可以表征故障及其他情况，从而可以判断系统的工作状况。 变压器部件：变压器部件使用交流电，并把它提高到380V的工业用三相交流电，也可以在中性点提供220V的交流线路给居民用户。 图中：变压器采用三相Y型连接，一次侧和二次侧可以隔离开。该控制器中的二次侧电压可以使208V或480V，额定功率是100VA，所以在480V时可以处理200A的电流。 交流界面部件： 有交流断开开关，这个开关是一个中心开关和EMI（电磁干扰）滤波器。EMI滤波器可以限制电路中的电子器件或其它组件产生的谐波注入电网。 交流接触器是一个由继电线圈控制的大的继电器。继电线圈可以从任何电脑控制的设备或PLC（可编程逻辑控制器）接受信号。也就是说，光伏系统可以通过SCADA(监测控制和数据采集)系统进行远程控制。 断开开关可以手动打开也可以通过电信号控制。在系统需要维修的任何情况下，交流手动开关都可以转换到打开位置，当维修工作完成后再合上。 电路断路器：在过负荷时保护整个系统。如果负荷引起流向系统的电流过大，断路器就会动作，将三相电路都断开。 断路器是三相断路器，但是只要任一相的电流超过最大允许电流它都会动作。当断路器动作时，三相电路同时打开。 负荷可能会是整个工厂，所以电能需要可能会超过光伏系统的供给，这会出现过负荷情况并且给系统带来过大的电流，所以用熔丝或者断路器来对光伏设备和电路进行保护是非常重要的。 二、大型工业光伏系统的配电图 一个工业太阳能电路各模块的电气结构块状图。 大型光伏系统和小型系统的部件相似，不同的是它们会增加电容器、电