采用工频变压器使输入的太阳电池矩阵和输出端的电网绝缘,主电路结构如图1所示,分为电压型和电流型两种。一般采用电压型工频逆变器。大容量和输入为低压大电流的采用电流型工频逆变器,输入中串有大电感,承受的电压应力小,有利于开关器件工作。工频变压器绝缘方式电路简单,变换只有一级,效率较高,制造成本低。一般工频逆变不采用SPWM控制,输出是矩波形,要经过强有力的滤波措施,才能使输出正弦波形畸变<5%。由于电路中的半导体器件少,可适应比较恶劣的使用条件。开关频率低,产生的电磁干扰小。虽然主变压器和滤波电感体积大,但是,可采用低频材料制造,成本并不高。这种方式的逆变器主要用于独立型太阳光发电站。1.2 高频变压器绝缘方式
采用高频变压器使输入的太阳电池矩阵和输出端的电网绝缘,主电路结构如图2所示,变换分为两级。图2(a)中第一级为SPWM高频逆变器,通过高频变压器后整流滤波,再经第二级工频逆变器,变为工频正弦波电压输出。图2(b)中第一级为PWM高频逆变器,通过高频变压器和第二级周波数变换器,直接变为工频正弦波电压输出,也不象一般周波数变换器那样要求开关器件双向工作,只要单向工作就可以实现变换,虽然减少了整流滤波环节,效率较高,但是,电路和控制比图2(a)复杂。图2(c)电路为现在家庭用太阳光发电站用逆变器主电路,基本结构和图2(a)一样,为了消除零线电流,采用单相三线制输出。高频变压器比工频变压器体积小,重量轻,成本低。但是,经两级变换,效率问题比较突出,只要采用低损耗吸收电路和认真选择电磁元件,仍然可以使效率超过90%。由于有SPWM控制和周波数变换,输出波形畸变小,不需要强有力的滤波,不过高频电磁干扰问题严重,要采用滤波和屏蔽等抑制措施。这种方式的逆变器主要用于并网型太阳光发电站。
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