光伏逆變器回路圖

光伏把握器／逆變器光伏把握器／逆變器序號獲證企業(yè)獲證工程１北京科諾偉業(yè)科技戶用光伏把握逆變一體機２深圳市能聯(lián)電子把握器/逆變器３北京哈博工貿太陽能光伏電源系統(tǒng)用把握器４西藏華冠科技股份太陽能光伏把握-逆變一體化電源５合肥陽光電源太陽能光伏電源系統(tǒng)用把握器６北京桑普光電技術太陽能用戶電源一體機5合肥陽光電源公司兩種典型逆變器的性能指標型號相數(shù)隔離方式SG2K5TL單相無變壓器SG10K33相工頻變壓器推舉最大太陽電池列功率3000WP12KWP最大陣列開路電壓450V450V最大功率點跟蹤(MPPT)范圍150~450V220~450V電池板連接方式直插式防水端子接線端子可接入陣列串聯(lián)數(shù)2--最大陣列輸入電流20A50A額定溝通輸出功率2500W10KW總電流波形畸變率<4%<3%額定功率時功率因數(shù)>0.99>0.99最大效率95%94%歐洲效率93%93%允許電網(wǎng)電壓范圍180~265VAC(單相)320~440VAC允許電網(wǎng)頻率范圍50Hz&60Hz47.5~51.5Hz夜間自耗電<0.5W<10W通訊接口RS485RS485防護等級IP41(室內)IP20(室內)使用環(huán)境溫度噪音冷卻-20℃~+40℃<40dB自然冷卻-20℃~+40℃<45dB風冷mm(xx深)288×510×126608×800×470mm重量11.3Kg150kg認證CE--光伏并網(wǎng)接口逆變器把握方法1引言世界文明史上,,人們效率，改善能源構造，去探究能源和可再生能源的利用，并逐步使其取代常規(guī)能源少環(huán)境污染并合理利用資源。太陽能發(fā)電由于具有很多的優(yōu)點，無污染，可再生普遍性，機動靈敏，可存儲等，因此，光伏發(fā)電具有寬闊的進展前景。對于一般的光伏并網(wǎng)質量的要求的進一步提高，光伏系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的接口有以下進展趨勢:既可以并網(wǎng)又可以獨立發(fā)電,;具備供電質量把握功能,如諧波補償、無功補償、電壓調整等。本文正是在此要求根底之上提出的一種型的并網(wǎng)接口逆變器把握方法，該方法既能使靜止無功發(fā)生器(SVG)和有源濾波器(APF)的功能。并網(wǎng)接口裝置的根本構造和等效電壓源模型整個并網(wǎng)裝置一般由三個局部組成:補償重量檢測回路,把握回路,IGBT主回路，其構造1所示。圖1 并網(wǎng)裝置框圖工作原理為由補償重量檢測回路檢測出需要補償?shù)男盘?，形成參考電流值，把握回路通而使系統(tǒng)電流中不含有諧波重量和無功功率。把握回路依據(jù)檢測到的諧波電流以及直流電壓，依據(jù)確定的把握規(guī)律計算出把握量，這個把握規(guī)律便是本文所要爭論的重要問題。并網(wǎng)接口裝置系統(tǒng)根本構造如圖2所示:其主電路由電壓型三相橋式IGBT構成的逆變器組成。注入到電網(wǎng)的電流使得線路補償電流等于參考電流 。將補償重量電流模型使用電流源來表示可以看成如圖3所示。圖2 并網(wǎng)接口裝置根本構造圖圖3 系統(tǒng)補償電流模型圖中 是由把握器供給的一個虛擬電流源， 為線路的補償電流， 為負載諧波電流，

為負載基波電流，

是電網(wǎng)電壓諧波畸變重量， 為逆變器輸出電壓源。逆變器的把握目標是使得 - 等于零。使用戴維南定理，可以將圖3簡潔的等4所示。由電壓源模型可知，逆變器的把握目標為調整輸出電壓，滿足等式圖4 系統(tǒng)等效電壓源模型即線路電流補償重量- 也等于零。式中為諧波域分量 ，記為 。 為基波域的重量。定義 為在域內等效電壓源的模型識別和跟蹤。boost變換實現(xiàn)單位功率因數(shù)把握以一相為例，將并網(wǎng)裝置的主電路承受逆變器表示，如圖5所示。圖5 并網(wǎng)裝置原理電路圖boost變換器。設逆變器的開關頻率為fs，在每個開關周期中會有兩種開關狀態(tài)，即T1、T4導通和T2、T3導通。T1、T4導通時間為0<t<DTs，T2、T3的導通時間為DTs<t<Ts，其中D=Ton/Ts是占空比，Ts=1/fs為開關周期。0<t<DTs和DTs<t<Ts6:0<t<DTs時間內等效電路DTs<t<Ts 時間內等效電路圖6 等效電路圖直流側電壓源的電壓在一個開關周期內恒定;開關頻率fs比線路上的電流頻率和非線性負荷電流的頻率要高的多。0<t<DTs瞬間內,我們可以認為;在DTs<t<Ts瞬間內，我們可以得到;在實際狀況里，電感電流的初始值 可能不同，即 。但由于上述假設2，我們認為 一樣。由電感的性質，我們可以得到因此可得溝通側電壓和直流側電壓的關系式為性負載和逆變器并聯(lián)等效成為一個純電阻Re7所示，即滿足式圖7 使用等效電阻表示的等效電路圖結合式(6)和式(7)，并引入一個檢測電阻Rs，有令 ，則只需要把握占空比D使得式(9)成立，即可使得式(7)成立。因此，利用boost電路的單開關周期的特點，將逆變器視為一個boost整流器，只要把握占空比，就可以實現(xiàn)單位功率因數(shù)的把握。重復學習boost變換把握策略電流承受確定的把握算法直接產(chǎn)生PWM逆變器參考電壓，然后承受PWM調制技術產(chǎn)生逆變器的把握信號。由于諧波域和補償域內的信號都是工頻周期產(chǎn)生的，所以這種方法實際上是基于工頻周期的PWM調制技術。把握器對逆變器電力電子器件的開關周期的動態(tài)過程沒有任何監(jiān)控力。此處爭論的方法是基于等效電壓源模型識別技術，利用檢測到的系統(tǒng)電流來間接識別等效電壓。圖2中重復學習把握器的簡潔執(zhí)行過程如圖8所示。圖8 把握器執(zhí)行過程8r(t)為三角波，電流差值直接反響回來與三角波比較驅動boost變換器。等效電壓源模型識別包括兩個過程，首先是等效電壓源的波形外形識別，其次是幅值識別。因此，利用上一節(jié)所表達的方法實現(xiàn)諧波域或補償域內電流與等效電壓源單位功率因數(shù)，從而實現(xiàn)波形外形識別，同時，學習把握器供給的輸出被存儲器存儲作為下一周期的把握，由于在一個學習周期內不會發(fā)生變化，因此把它視為逆變器指令電壓來產(chǎn)生PWM信號。把握器的數(shù)學描述可以如下:上式中，下標k表示計數(shù)學習周期， 并且T表示學習周期，它是基波周期的整數(shù)倍;為把握器的輸出，也是PWM逆變器的參考電壓;表示boost變換把握的輸出也就是恒頻變構造把握器的輸出; 表示學習把握的輸出;Re是一個常數(shù)，它取決于逆變器直流電壓和三角波的幅值;e(t)為學習把握誤差，它直接取值于系統(tǒng)線電流的補償重量。4而言，在第k+1個學習周期里有在第k＋1個學習周期里，

均為量，且

可以被看作是預先確定的電壓源。把握變量 的作用是使得式(12)得到滿足。另一方面，當k趨于無窮大時，學習把握使得與此同時，把握變量的作用也將消逝。

,而且 ，這種恒定頻率的boost等效補償電壓。在到達單位功率因數(shù)期間，對逆變器電流和直流側電壓沒有定量的要求，因此，這類boost變換技術可以通過不嚴格的變構造把握技術來完成，也就是一個恒頻的變構造把握。把握目標是使得 滿足，由此得到 ，因此，變構造把握的切換函數(shù)取。5所示的系統(tǒng)，其數(shù)學模型表示為;變構造把握的數(shù)學描述為;式(14)把握的開關操作與boost變換器全都，變構造的等效把握為;這里承受的是恒定的開關頻率切換函數(shù) 被設計直接與三角波r(t)進展比較這種恒頻變結構的特點是簡潔滿足系統(tǒng)穩(wěn)定條件，但不能保證滑動模態(tài)具有不變性，并且存在一個平均滑動模態(tài)。假設取三角波的峰值為則平均滑動模態(tài)為不考慮開關頻率重量平均滑動模態(tài)SAVG就是變構造把握作用后在補償域內的系統(tǒng)電流 。將式(14)(15)(16)代入式(17)可得式(18)再次證明白恒頻變構造把握使得系統(tǒng)在補償域內取得了單位功率因數(shù)，其結果與恒開關頻boost變換把握全都。仿真結果為了驗證把握器的可行性，利用PSCAD工具對并網(wǎng)裝置進展了仿真爭論。當并網(wǎng)裝置未并入電網(wǎng)時系統(tǒng)的電流和電壓波形如以以下圖9所示。圖9 未并網(wǎng)時系統(tǒng)電壓、電流波形9波形發(fā)生嚴峻畸變。利用傅立葉變換對線路上電流諧波含量進展分析，可以得到各次諧波含有率如1所示:將裝置并入電網(wǎng)，承受重復學習boost變換把握使得逆變器向系統(tǒng)供給負載所需要的諧波和無功功率，同時還供給局部有功功率。仿真波形如圖10所示。從圖中可以看出，電網(wǎng)側輸電線路上的諧波得到了良好的補償，且與電壓相位全都，幅值較圖9有所下降，說明負載電流的諧波和無功完全由并網(wǎng)裝置就地供給，而且還供給了確定的有功功率，使得同樣狀況下，電網(wǎng)側供給的有功功率有所降低。圖10 并網(wǎng)裝置接入后仿真波形利用傅立葉變換對線路上電流諧波含量進展分析，可以得到各次諧波含有率如表2所示:由表2中數(shù)據(jù)可以看出，承受重復學習boost變化把握將裝置并網(wǎng)后，電網(wǎng)側電流的諧波含量明顯削減，提高了電網(wǎng)質量。用資源，另一方面也可以解決電網(wǎng)電力缺乏的問題。仿真波形如圖11所示，由圖可以看出，電網(wǎng)電壓和電流相位相差180°電度角，說明電能由逆變器側向電網(wǎng)側流淌，電網(wǎng)側吸取能量。逆變器發(fā)出的電流波形幅值較圖10明顯增大，比負載電流幅值也明顯要大，同樣說明逆變器向負載和電網(wǎng)同時供給電能。圖11 并網(wǎng)裝置向電網(wǎng)輸送有功功率仿真波形分析電網(wǎng)側電流諧波含量，可