3)高频逆变器:输出频率一般在 10kHz~2MHz。 按输出的相数分类: 1)单相逆变器:输出相数是 1。
2)三相逆变器:输出相数为 3,并网逆变器大部分使用此种类型,因而本文 主要研究三相逆变器。
3)多相逆变器:输出相数在 3 个以上。 按直流电源分类: 1)电压型逆变器:输入直流源为电压源。
2)电流型逆变器:输入直流源为电流源。 本文中,主要以电压型工频三相正弦波逆变器为研究方向。
1。3。2 光伏逆变器的发展现状
了解当下逆变器的发展状况,对其研发创新和新应用的扩展都是有着积极的 意义的。
在逆变器的使用电子元器件方面,当下逆变器使用的开关电子器件是 IGBT, 最早是由日本人山上倖三和赤桐行昌申请的发明专利,此后,电力电子器件的虽 不断发展,性能也有所改进,但却并未有大的跨越。
一般使用的开关,其 di/dt 和 du/dt 在开关过程中超出额定值,此类开关被称 为硬开关。硬开关的开关损耗大,电磁干扰也比较严重,为克服以上缺陷,近年
来提出了软开关的技术。 与硬开关通断的过程不同的是,对于理想的零电流类软关断,关断的过程为
先将电流降为 0,然后再缓慢将电压升至断态,过程中的损耗近乎为 0;对于理 想的零电压类软关断,关断的过程是先将电压降为 0,然后再缓慢将电流升至通 态。
然而,由于技术上的不足,目前有效的软开关技术并不多见。
对于 DSP 控制的逆变器,整体上较模拟控制方式优越,且单片机的种类繁 多,适合不同的逆变器结构,但同样有着自身关于延时的问题,未来将随着 DSP 位数和采样器件位数的提高而逐渐减弱。
当前逆变器发展的瓶颈在于器件落后,缺乏核心的技术以及其他材料的欠理 想化。目前对逆变器的展望是能够开发出性能更加优秀的新型开关器件,软开关 技术,性能更好的其他材料以及更加优秀的算法[6]。
在逆变器的拓扑结构方面,文献[7]中按有无变压器分为了无变压器的逆变 器拓扑结构,带高频变压器的逆变器拓扑结构和带工频变压器的逆变器拓扑结构, 按功率变换的级数分为了单极型逆变器和多级型逆变器。
文献[8-9]中对有变压器和无变压器的逆变器结构进行了讨论,认为有变压器 的逆变器拓扑结构降低了效率,增加了系统的重量和体积,无变压器的逆变器拓 扑结构降低了重量和体积,提高了效率,但存在一定的安全隐患。对应的结构如 图 1。2 所示:
(a)带变压器的结构 (b)不带变压器的结构 图 1。2 按有无变压器进行分类的逆变器拓扑结构
文献[10-11]中提到,在当前的分布式发电系统中,电压型逆变电路由于控制 技术成熟,效率高,可实现谐波的抑制,因而应用最为广泛。在具体逆变器形式 上,除了常用的全桥结构外,还提到多电平逆变器对降低电子开关器件的电压应 力,和降低输出波形的谐波含量上表现良好,拓宽了逆变器的应用场合。此外还 提到了 Z 源逆变器和准 Z 源逆变器。Z 源逆变器优点是单级拓扑就可以实现升 降压,效率高,成本相对低廉,控制技术成熟。准 Z 源逆变电路在工作原理上与论文网
Z 源电路基本相同,前者在阻抗网络中加入二极管,使之除了继承了 Z 源逆变器 的优点之外,还有输入电流是连续的,电容的电压应力及电感的电流应力低,逆 变电路的电子元器件较少等的优点。Z 源逆变器的电路如图 1。3 所示: