【《三相并网逆变器基本拓扑结构及原理分析概述》1300字】

三相并网逆变器基本拓扑结构及原理分析概述1.1逆变器结构分类并网逆变器的拓扑结构一般分为：半桥逆变、全桥逆变、多电平逆变、推挽逆变、正激逆变、反激逆变等。在实际的运用过程中，多电平逆变常用于大功率光伏逆变，中等功率逆变器则采用全桥逆变结构，而小功率则采用正、反激逆变结构REF_Ref71218382\r\h[6]。逆变开关电路属于逆变器中的核心部分，该部分主要基于多个部分的有效配合来实现逆变的功能。具体的结构即为图2-1所示。图2-1并网逆变器拓扑结构逆变器根据直流侧电源的性质可以分为电压型和电流型逆变器。电流型逆变器主要表示电流源，一般将大电感串联在直流侧，从而抑制电路直流侧电流脉动，起稳定电路的作用。但电流型逆变器在使用过程中存在显著缺点：如果直流侧电流发生变化，则在电感两侧会形成比较显著的电势，导致逆变器运行出现一定的波动性。所以，在实际的运用过程中，使用的电流型逆变器并不多。具体的结构即为图2-2中所示。图2-2电流型逆变器结构图电压型逆变器的电源即为电压源，为了抑制电压脉动，其解决方法和电流型逆变器相对应的，一般在其直流侧并联一个大电容。电压型逆变器优点是稳定性好，且其直流回路呈现低阻抗状态。由于上述优点，现在大部分对逆变器的开发研究均采用电压型逆变器。其拓扑结构如图2-3所示。图2-3电压型逆变器结构图结合不同的输出控制方式，同样能够将三相并网逆变器分为电流型和电压型两种。电压型是将输出控制为正弦电压信号，通过调节电压的大小，从而达到控制并网电流的目的，属于间接控制。这种逆变器并网条件相对比较严格，需要严格把控逆变电压的频率、相位、幅值，与电网电压相等。如不满足上述条件，则可能会在逆变器和电网之间产生环流，使电网的电能质量下降，严重时还会损坏电力设备。由于上述特性，这种逆变器并网时的电能质量受直流侧的影响较大，抗电压干扰能力较弱。同时，间接控制也会导致响应缓慢。在实际的使用过程中，很难满足其对参数设置的高精度的要求，从而很可能因为参数设置存在问题导致并网指标不合格，造成并网失败。电流型则是将输出控制为正弦电流信号。相对于电压型，电流型直接控制电流，不需要电压间接控制，故响应速度快。同时，相对于电网电压，由于分布式发电系统的分散性，逆变器输出电压很小，此时电网电压则近似无穷大，所以输出电压会被电网电压箝位，从而实现和电网电压同步。除了上述特点外，电流型在电网电压受到扰动时，受到的影响较小。电流型由于自身优秀的控制特性，所以只需要选择合适的控制算法即可保持逆变器输出电压和电网电压的一致性。当前很多逆变器在输出控制上都是电流型。除了上述两种分类方式外，从逆变桥拓扑方面，还可以将拓扑结构分为三电平和两电平。虽然，三电平逆变器相对于两电平逆变器在相同的载波频率下，谐波成分小很多，但三电平拓扑主要于高压大功率逆变器。且两电平逆变器相对三电平逆变器更加精炼，控制算法也更加成熟稳定。综合上述几个方面，本文选择的逆变器为电压型三相并网逆变器，拓扑结构为两电平，并网方式则采用电流型。1.2逆变器等效电路及逆变原理分析逆变器等效电路图如2-4所示：图2-4逆变器等效电路图开关管开闭状态和逆变器输出电压的关系如下表2-1：表2-1逆变桥开关状态abcUAOUAOUAOUAMUBMUCM000-Udc/2-Udc/2-Udc/2000100Udc/2-Udc/2-Udc/22Udc/3-Udc/3-Udc/3110Udc/2Udc/2-Udc/2Udc/3Udc/3-2Udc/3010-Udc/2Udc/2-Udc/2-Udc/32Udc/3-Udc/3011-Udc/2Udc/2Udc/2-2Udc/3Udc/3Udc/3001-Udc/2Udc