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光伏并網(wǎng)逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中非常核心的部件,在新能源發(fā)電和電能變換等場合具有廣泛的應用。目前,逆變器發(fā)展的主要目標是效率快、高功率密度、高可靠性,提高開關頻率可以減小無源器件的體積,進而提高并網(wǎng)逆變器的功率密度,但是這不僅會增加開關損耗,還會帶來較大的電磁干擾。
軟開關技術的應用會大大降低開關損耗,進而有效提高開關頻率,減小逆變器的體積與成本,保證逆變器的高校運行與降低電磁干擾。目前逆變器中的軟開關技術主要包括無源軟開關技術與有源軟開關技術,但都需增加額外的器件與輔助電路來實現(xiàn),這不僅增加了逆變器的體積與成本,所帶來的控制復雜度也降低了逆變器工作的穩(wěn)定性。
碳化硅在光伏領域的應用:光伏逆變器對光伏發(fā)電作用非常重要,不僅具有直交流變換功能,還具有較大限度地發(fā)揮太陽電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護功能。歸納起來有自動運行和停機功能、較大功率跟蹤控制功能、防單獨運行功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、自動電壓調整功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、直流檢測功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、直流接地檢測功能)等。
同整流器相反,逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率,以所確定的時間使6個開關器件導通、關斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關時間和電壓波形。
控制電路是給異步電動機供電(電壓、頻率可調)的主電路提供控制信號的回路,它有頻率、電壓的“運算電路”,主電路的“電壓、電流檢測電路”,電動機的“速度檢測電路”,將運算電路的控制信號進行放大的“驅動電路”,以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。
(1)運算電路:將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算,決定逆變器的輸出電壓、頻率。
(2)電壓、電流檢測電路:與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。
(3)驅動電路:驅動主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導通、關斷。
(4)速度檢測電路:以裝在異步電動機軸機上的速度檢測器(tg、plg等)的信號為速度信號,送入運算回路,根據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運轉。
(5)保護電路:檢測主電路的電壓、電流等,當發(fā)生過載或過電壓等異常時,為了防止逆變器和異步電動機損壞,使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。