四、光伏系統(tǒng)中逆變器分類(lèi)及特點(diǎn)
有關(guān)逆變器分類(lèi)的原則很多, 例如: 根據(jù)逆變器輸出交流電壓的相數(shù), 可分為單相逆變器和三相逆變器; 根據(jù)逆變器使用的半導(dǎo)體器件類(lèi)型不同, 又可分為晶體管逆變器、晶閘管逆變器及可關(guān)斷晶閘管逆變器等; 根據(jù)逆變器線(xiàn)路原理的不同, 還可分為自激振蕩型逆變器、階梯波疊加型逆變器和脈寬調(diào)制型逆變器等等。為了便于光電用戶(hù)選用逆變器, 這里僅以逆變器輸出交流電壓波形的不同進(jìn)行分類(lèi), 并對(duì)不同輸出波形逆變器的特點(diǎn)做一簡(jiǎn)要說(shuō)明。
1 方波逆變器
方波逆變器輸出的交流電壓波形為方波, 如圖3(a) 所示。此類(lèi)逆變器所使用的逆變線(xiàn)路也不完全相同, 但共同的特點(diǎn)是線(xiàn)路比較簡(jiǎn)單, 使用的功率開(kāi)關(guān)管數(shù)量很少。設(shè)計(jì)功率一般在幾十瓦至幾百瓦之間。方波逆變器的優(yōu)點(diǎn)是: 價(jià)格便宜, 維修簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是: 由于方波電壓中含有大量高次諧波, 在以變壓器為負(fù)載的用電器中將產(chǎn)生附加損耗, 對(duì)收音機(jī)和某些通訊設(shè)備也有干擾。此外, 這類(lèi)逆變器中有的調(diào)壓范圍不夠?qū)挘?有的保護(hù)功能不夠完善, 噪聲比較大。
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2 階梯波逆變器
此類(lèi)逆變器輸出的交流電壓波形為階梯波, 如圖3 ( b) 所示。逆變器實(shí)現(xiàn)階梯波輸出也有多種不同的線(xiàn)路, 輸出波形的階梯數(shù)目也不一樣。階梯波逆變器的優(yōu)點(diǎn)是: 輸出波形比方波有明顯改善, 高次諧波含量減少, 當(dāng)階梯達(dá)到17 個(gè)以上對(duì)輸出波形可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)正弦波。當(dāng)采用無(wú)變壓器輸出時(shí), 整機(jī)效率很高。缺點(diǎn)是: 階梯波疊加線(xiàn)路使用的功率開(kāi)關(guān)管較多, 其中有些線(xiàn)路形式還要求有多組直流電源輸入。這給太陽(yáng)電池方陣的分組與接線(xiàn)和蓄電池的均衡充電均帶來(lái)麻煩。此外, 階梯波電壓對(duì)收音機(jī)和某些通訊設(shè)備仍有一些高頻干擾。
3 正弦波逆變器
這類(lèi)逆變器輸出的交流電壓波形為正弦波, 如圖3 (c) 所示。正弦波逆變器的特點(diǎn)是: 綜合技術(shù)性能好, 功能完善, 但線(xiàn)路復(fù)雜。正弦波逆變器的優(yōu)點(diǎn)是: 輸出波形好, 失真度很低, 對(duì)收音機(jī)及通訊設(shè)備無(wú)干擾, 噪聲也很低。此外, 保護(hù)功能齊全, 整機(jī)效率高。缺點(diǎn)是: 線(xiàn)路相對(duì)復(fù)雜, 對(duì)維修技術(shù)要求高,價(jià)格較貴。上述三種類(lèi)型逆變器的分類(lèi), 有利于光電系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員和用戶(hù)對(duì)逆變器進(jìn)行識(shí)別和選型。實(shí)際上, 波形相同的逆變器在線(xiàn)路原理, 使用器件及控制方法等等方面仍有很大區(qū)別。有關(guān)其它分類(lèi)方法與特點(diǎn), 讀者如有興趣, 可參閱有關(guān)電力電子專(zhuān)業(yè)方面的書(shū)刊。
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