För närvarande är Kinas fotovoltaiska kraftproduktionssystem främst ett DC -system, som är att ladda den elektriska energin som genereras av solbatteriet, och batteriet levererar direkt kraften till lasten. Till exempel är solhushållsbelysningssystemet i nordvästra Kina och mikrovågstationens kraftförsörjningssystem långt borta från nätet alla DC -system. Denna typ av system har en enkel struktur och låg kostnad. På grund av de olika belastningen DC -spänningar (såsom 12V, 24V, 48V, etc.) är det emellertid svårt att uppnå standardisering och kompatibilitet av systemet, särskilt för civil kraft, eftersom de flesta AC -belastningar används med DC -kraft. Det är svårt för den fotovoltaiska kraftförsörjningen att leverera el att komma in på marknaden som en vara. Dessutom kommer fotovoltaisk kraftproduktion så småningom att uppnå nätansluten drift, som måste anta en mogen marknadsmodell. I framtiden kommer AC -fotovoltaiska kraftproduktionssystem att bli mainstream för fotovoltaisk kraftproduktion.
Kraven i fotovoltaisk kraftproduktionssystem för växelriktarens kraftförsörjning
Det fotovoltaiska kraftproduktionssystemet som använder växelströmseffekt består av fyra delar: fotovoltaisk matris, laddning och urladdningskontroller, batteri och inverterare (det nätanslutna kraftproduktionssystemet kan i allmänhet spara batteriet), och inverteraren är nyckelkomponenten. Photovoltaic har högre krav för inverterare:
1. Hög effektivitet krävs. På grund av det höga priset på solceller för närvarande, för att maximera användningen av solceller och förbättra systemeffektiviteten, är det nödvändigt att försöka förbättra inverterarens effektivitet.
2. Hög tillförlitlighet krävs. För närvarande används fotovoltaiska kraftproduktionssystem huvudsakligen i avlägsna områden, och många kraftstationer är obevakade och underhållna. Detta kräver att växelriktaren har en rimlig kretsstruktur, strikt komponentval och kräver att växelriktaren har olika skyddsfunktioner, såsom ingångs -DC -polaritetsanslutningsskydd, AC -utgångsskydd för kortslutning, överhettning, överbelastningsskydd, etc.
3. DC -ingångsspänningen krävs för att ha ett brett utbud av anpassning. Eftersom batteriets terminalspänning ändras med belastningen och solljusets intensitet, även om batteriet har en viktig effekt på batterispänningen, fluktuerar batterispänningen med batteriets återstående kapacitet och inre motstånd. Särskilt när batteriet åldras varierar dess terminalspänning mycket. Till exempel kan terminalspänningen för ett 12 V -batteri variera från 10 V till 16 V. Detta kräver att växelriktaren fungerar vid en större likström säkerställer normal drift inom ingångsspänningsområdet och säkerställer stabiliteten för växelströmsspänningen.
4. I medelstora och stora kapacitets fotovoltaiska kraftproduktionssystem bör utgången från växelriktarens kraftförsörjning vara en sinusvåg med mindre snedvridning. Detta beror på att i medelstora och stora kapacitetssystem, om fyrkantig vågkraft används, kommer utgången att innehålla mer harmoniska komponenter och högre harmonier kommer att generera ytterligare förluster. Många fotovoltaiska kraftproduktionssystem laddas med kommunikations- eller instrumenteringsutrustning. Utrustningen har högre krav på kvaliteten på elnätet. När de medelstora och stora kapaciteten fotovoltaiska kraftproduktionssystem är anslutna till nätet, för att undvika kraftföroreningar med det offentliga nätet, krävs också växelriktaren för att mata ut en sinusvågström.
Omformaren omvandlar likström till växelström. Om den likströmspänningen är låg, förstärks den av en växlande strömtransformator för att erhålla en standard växlande strömspänning och frekvens. För inverterare med stor kapacitet, på grund av den höga DC-busspänningen, behöver AC-utgången i allmänhet inte en transformator för att öka spänningen till 220V. I inverterare med medelstora och små kapaciteter är DC-spänningen relativt låg, såsom 12V, för 24V måste en boost-krets utformas. Inverterare med medelstora och små kapaciteter inkluderar i allmänhet push-pull inverterkretsar, inverterarkretsar med full bryggor och högfrekventa växlingskörningar. Push-Pull-kretsar ansluter den neutrala pluggen för boosttransformatorn till den positiva strömförsörjningen, och två kraftrör växlar, utgångsaffverk, eftersom krafttransistorerna är anslutna till den gemensamma marken, därmed förbättrar drivkretsarna enkla, och eftersom transformatorn har en viss läckningsinduktans kan det begränsa kortslutningsströmmen, vilket förbättrar tillförlitligheten mellan kretsen. Nackdelen är att transformatorns användning är låg och förmågan att driva induktiva belastningar är dålig.
Helbron-inverterkretsen övervinner bristerna i push-pull-kretsen. Krafttransistorn justerar utgångspulsbredden, och det effektiva värdet på utgångsströmspänningen ändras i enlighet därmed. Eftersom kretsen har en frihjulslinga, även för induktiva belastningar, kommer utgångsspänningsvågformen inte att förvrängas. Nackdelen med denna krets är att krafttransistorerna för de övre och nedre armarna inte delar marken, så en dedikerad drivkrets eller en isolerad strömförsörjning måste användas. För att förhindra den gemensamma ledningen av de övre och nedre broarmarna måste en krets utformas för att vara avstängd och sedan påpekas, det vill säga en död tid måste ställas in och kretstrukturen är mer komplicerad.
Utgången från push-pull-kretsen och fullbronkretsen måste lägga till en steg-up-transformator. Eftersom steg-upp-transformatorn är stor i storlek, låg i effektivitet och dyrare, med utvecklingen av kraftelektronik och mikroelektronikteknik, används högfrekvent step-up omvandlingsteknologi för att uppnå omvänd den kan realisera högeffektdensitetsinverterare. Den främre stadsökningskretsen för denna inverterkrets antar push-pull-strukturen, men arbetsfrekvensen är över 20 kHz. Boosttransformatorn antar högfrekvent magnetkärnmaterial, så det är litet i storlek och ljus i vikt. Efter högfrekventa inversion omvandlas den till högfrekventa växelström genom en högfrekventa transformator och sedan inverteras högspänningsströmmen (vanligtvis över 300V) genom en högfrekvent likriktningsfilterkrets och inverteras sedan genom en kraftfrekvensomvandrarkrets.
Med denna kretsstruktur förbättras kraften hos växelriktaren kraftigt, förlusten av inverteraren minskas motsvarande och effektiviteten förbättras. Nackdelen med kretsen är att kretsen är komplicerad och tillförlitligheten är lägre än ovanstående två kretsar.
Kontrollkretsen för inverterarkretsen
De viktigaste kretsarna för ovannämnda inverterare måste alla realiseras av en styrkrets. I allmänhet finns det två kontrollmetoder: fyrkantig våg och positiv och svag våg. Omformarens strömförsörjningskrets med fyrkantig vågutgång är enkel, låg i kostnad, men låg i effektivitet och stor i harmoniska komponenter. . Sine Wave Output är utvecklingsutvecklingen för inverterare. Med utvecklingen av mikroelektronikteknik har mikroprocessorer med PWM -funktioner också kommit ut. Därför har invertertekniken för sinusvågproduktionen mognat.
1. Inverterare med fyrkantig vågutgång använder för närvarande mestadels pulsbreddsmodulering integrerade kretsar, såsom SG 3 525, TL 494 och så vidare. Praxis har bevisat att användningen av SG3525 integrerade kretsar och användningen av kraft FETS eftersom växling av kraftkomponenter kan uppnå relativt höga prestanda och prisomvandlare. Eftersom SG3525 har förmågan att direkt driva Power FETS -kapacitet och har intern referenskälla och driftsförstärkare och undervolstskyddsfunktion, så dess perifera krets är mycket enkel.
2. Inverterkontrollens integrerade krets med sinusvågutgången, styrkretsen för växelriktaren med sinusvågutgången kan styras av en mikroprocessor, såsom 80 C 196 MC producerad av Intel Corporation och produceras av Motorola Company. MP 16 och PI C 16 C 73 producerad av MI-CRO CHIP Company, etc. Dessa enskilda datorer har flera PWM-generatorer och kan ställa in de övre och övre broarmarna. Under den döda tiden, använd Intel Company's 80 C 196 MC för att förverkliga SINEVAVE -utgångskretsen, 80 C 196 MC för att slutföra sinusvågsignalgenereringen och upptäcka växelströmsspänningen för att uppnå spänningsstabilisering.
Val av kraftenheter i inverterarens huvudkrets
Valet av huvudkraftkomponenterna iinverterareär mycket viktigt. För närvarande inkluderar de mest använda kraftkomponenterna Darlington Power Transistors (BJT), kraftfälteffekttransistorer (MOS-F ET), isolerade grindtransistorer (IGB). T) och avstängning av tyristor (GTO), etc., de mest använda anordningarna i lågkapacitet med lågspänningssystem är MOS FET, eftersom MOS FET har lägre spänningsfall på tillståndet och högre är växlingsfrekvensen för IG BT vanligtvis används i högspännings- och storkapacitetssystem. Detta beror på att MOS FET: s motstånd ökar med ökningen av spänningen, och IG BT är i medelkaka-system upptar en större fördel, medan i super-stor kapacitet (över 100 kVa) system används GTO: er vanligtvis som kraftkomponenter.
Posttid: oktober-21-2021
