逆变器应用广泛,电路种类繁多,现将其分类如下(如图 1。3):
1)根据不同的直流电源的类型,可将逆变器分为电压型和电流型;
2)依据逆变电路结构,可分为单相和三相逆变器,单相逆变器又有半桥、 单相全桥、推挽式之分。
3)根据输出是否并网,分为并网型逆变器和离网型逆变器。
4)按照调制方式的不同,分为脉宽调制和脉频调制逆变器。
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图 1。3 光伏并网逆变器的分类
1。3。2 光伏并网逆变器的拓扑结构
按照逆变系统是否包含隔离变压器,可以将其分为隔离型和非隔离型。具体 的分类关系如图 1。4 所示。
图 1。4 光伏并网逆变器分类文献综述
1)隔离型光伏并网逆变器 按照隔离变压器的工作频率,可分为工频隔离和高频隔离两种逆变器类型。
a)工频隔离型光伏并网逆变器。如图1。5这种并网逆变器是目前最常用得结本科毕业设计说明书构类型:
图 1。5 工频隔离型并网逆变器
工频变压器在系统中同时发挥电压匹配、隔离两种作用。得益于这个隔离功 能,有两点好处:第一,能够避免触碰到光伏直流侧的时候电网电流对人造成的 伤害,提高安全性;第二,确保系统不会向电网注入直流分量,能有效防止变压 器的饱和。
b)高频隔离型光伏并网逆变器。它使用了高频变压器,体积减小了,质量 减轻了,结构轻便。随着器件和控制技术的发展进步,这种逆变器的效率也能得 到改善[11]。
2)非隔离型光伏并网逆变器
隔离型并网逆变器中,变压器内能量由电到磁,再由磁到电,这中间过程必 定会造成能量的损耗,一般来说千瓦级别的小型变压器造成的能量损失一般大于 等于 5%。所以,选用非隔离型逆变器是提高并网效率的有效方式。在非隔离型系 统中,由于省去变压器,系统结构变得更简单,质量变小,生产成本也降低而且 变得更高效。
非隔离型并网逆变器根据其拓扑结构的不同分成单级和多级两类。
a)单级非隔离型逆变器
如图 1。6(a),在单级非隔离逆变器系统中,光伏电池电流逆变转为交流电 直接并网,这就使得逆变器需要运行在正常工作频率上。此外,需要光伏电池有
比较大的电压输出,这样逆变器直流一侧的电压才能满足并网的电压等级标准, 为了避免运行过程中出现漏电事故,光伏电池及整个系统都需要有很高的绝缘性 能。
图 1。6 非隔离型光伏并网逆变器
b) 多级非隔离型逆变器
图 1。6(b),多级非隔离逆变器系统中,功率变换一般由DC/DC、 DC/AC多 级变换器组成。这类拓扑结构通常必须采取高频变换的技术,所以又称之为高频
非隔离型逆变器。 要注意的是:在非隔离型并网系统中,因为缺少变压器的隔离保护作用,电
流直流分量很容易注入电网,此外光伏电池与电网之间是相连的,大面积的光伏 电池阵列与大地这个大导体之间必然存在很大的分布电容,这样势必产生光伏电 池对地的共模漏电流。
但实际上,只需采取得当的措施,也可保证主电路与控制电路的安全运行。 此外,非隔离型逆变器更高效、体积更小、经济成本也更低,将会是这个研究领 域的主流逆变器。
1。4 本文拟完成的任务
课题主要内容如下:
1)分析光伏发电系统、光伏并网逆变器的基本概况及其研究现状,比较各 种单相光伏并网逆变拓扑电路的性能,基于单相光伏逆变器围绕并网谐波分析展 开研究; LCL型滤波器光伏并网电流优化控制技术研究(4):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_94386.html