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《離網(wǎng)型單線同步可并聯(lián)電源逆變器設(shè)計.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第44卷第8期電力電子技術(shù)Vo1.44,No.82010年8月PowerElectronicsAugust,2010離網(wǎng)型單線同步可并聯(lián)電源逆變器設(shè)計劉曉。宋昌飛(寧波大學(xué),浙江寧波315212)摘要:在太陽能、風(fēng)能等綠色能源的應(yīng)用領(lǐng)域,電源逆變器通常是離網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。針對單體大功率電源逆變器成本高、生產(chǎn)困難等問題,提出離網(wǎng)型單線同步可并聯(lián)電源逆變器,并描述了其硬件結(jié)構(gòu)和軟件實現(xiàn)。關(guān)鍵詞:逆變器;單線同步;可并聯(lián)中圖分類號:TM464文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1000一lOOX(2O~O)O8—0004-02DesignofOf
2、-gridStackablePowerInverterwith1-wireSynchronizationLIUxiao.S0NGChan—fei(M,DUniversity,no315212,China)Abstract:Inthesolar,windandothergreenenergyapplications,powerinverterisusuallyakeycomponentintheof-gridpowergenerationsystem.Becauseofthehighcostanddificultyofproductionof
3、thesinglebigpowerinverter,thispaperproposesa1-wiresynchronizationof-gridstackablepowerinverteranditshardwarestructureandsoftwareimplementa—tionsaredescribed.Keywords:inverter;i-wiresynchronization;stackableFoundationProject:SupportedbyProjectoftheUniversityResearchProgramm
4、eofZhejiangEducationDepartment(No.Y200803143);NaturalScienceFoundationofNingboTechnologyBureau(No.2009A610061)1引言針對這種情況.開發(fā)了一種全新的離網(wǎng)型單線現(xiàn)在。全球總能源的10%主要來自水能、太陽同步可并聯(lián)電源逆變器.單個逆變器的最大輸出功能和風(fēng)能這些可再生能源_lI。在太陽能、風(fēng)能等離網(wǎng)率為2.5kW,最多可有l(wèi)0個逆變器并聯(lián)使用(以后型的電源系統(tǒng)中。有一個重要的環(huán)節(jié)就是需要利用還可增加),因此并聯(lián)后最大輸出功率可達(dá)25kW,電
5、源逆變器將儲存起來的直流電源的能量轉(zhuǎn)化為交這是目前同類型逆變器根本無法達(dá)到的。流電源以供使用。2離網(wǎng)型單線同步可并聯(lián)電源逆變器結(jié)構(gòu)離網(wǎng)型大功率逆變器的生產(chǎn)一直是一個難題,離網(wǎng)型單線同步可并聯(lián)逆變器除具有普通電源目前,國內(nèi)單個逆變器的最大功率通常都在5kW逆變器將直流電源變成交流電源的功能外【2_]],其最以內(nèi)。造成上述技術(shù)和成本困境的原因有:①大電流大的特點就是可以把多個可并聯(lián)逆變器并聯(lián)起來使的處理問題,以5kW的逆變器為例,如果輸入直流用.從而增加輸出功率。端的電壓為l2V,假定逆變器的轉(zhuǎn)換效率為80%,下面介紹單線同步可并聯(lián)電源逆變器的
6、拓?fù)浣Y(jié)則在滿功率的情況下。輸入的直流電流為520A。要構(gòu)單線同步可并聯(lián)電源逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括外對如此大的電流進(jìn)行處理,對技術(shù)和所用的器件要部的并聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和內(nèi)部模塊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。圖1示求都非常高.因此設(shè)計開發(fā)和生產(chǎn)的難度就非常出外部并聯(lián)結(jié)構(gòu)。由圖可知,組成并聯(lián)系統(tǒng)的各逆變大;②成本問題,因為逆變器中大功率器件主要使器的同步通信線都掛在總線上,而總線是1-wire的用MOSFET和IGBT.當(dāng)功率超過一定值后,這些器結(jié)構(gòu),輸出的L和N也都掛在系統(tǒng)的輸出母線上。單線制同步總線件的成本就急劇提升。因此,1個5kW逆變器的成負(fù)載電電本會遠(yuǎn)大于2個2
7、.5kW逆變器的成本王__J竺堂!!I王-一堡1正因為大功率的逆變器生產(chǎn)難度大、成本高,因=NILINILl此能生產(chǎn)的廠家為數(shù)不多,而且目前各生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的大功率逆變器的質(zhì)量也不是非常穩(wěn)定,所以圖1單線刷步可并聯(lián)電源逆變器并聯(lián)不葸圖當(dāng)逆變器損壞時,造成的損失也較大。圖2示出內(nèi)部的結(jié)構(gòu)框圖。由圖可知,可并聯(lián)逆變器的控制核心是單片機(jī)(MCU),由其控制逆變器的各部分協(xié)調(diào)工作。這里研究的核心內(nèi)容有:①交流基金項目:浙江省教育廳高??蒲杏媱濏椖?Y200803143);寧波市科技局自然科學(xué)基金資助項目(2009A610061)輸出端的圖騰柱結(jié)構(gòu),
8、即如何保證其能并聯(lián)工作,因定稿日期:2010—03-17為目前流行的逆變器的輸出結(jié)構(gòu)不適合并聯(lián)工作;作者簡介:劉曉(1965一),男,浙江舟山人,副教授,研究方②功率均衡,即如何