3.8 整流电路的有源逆变工作状态

中景整流电路的有源逆变工作状态逆变(invertion)：把直流电转变成交流电的过程。逆变的概念当交流侧和电网连结时，为有源逆变电路。变流电路的交流侧不与电网联接，而直接接到负载，即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载，称为无源逆变。逆变电路：把直流电逆变成交流电的电路。对于可控整流电路，满足一定条件就可工作于有源逆变，其电路形式未变，只是电路工作条件转变。既工作在整流状态又工作在逆变状态，称为变流电路。EM电动机M作电动机运行，全波电路应工作在整流状态，

的范围在0~

/2间，直流侧输出Ud为正值，并且Ud>EM，交流电网输出功率，电动机吸收功率。电动机M作发电回馈制动运行，由于晶闸管器件的单向导电性，Id的方向不能改变，只能改变EM的极性，Ud的极性也必须反相，故

的范围在

/2~

，且|EM|>|Ud|。

uuua)b)u10udu20u10aOOwtIdidUd>EM10ud2010OOIdidUd<aVT1VT2VT2id=iVT+iVT12id=iVT+iVT12iVT1iVT2iVT1iiiwtwtwt图3-47单相全波电路的整流和逆变逆变产生的条件逆变产生的条件半控桥或有续流二极管的电路，因其整流电压ud不能出现负值，也不允许直流侧出现负极性的电动势，故不能实现有源逆变，欲实现有源逆变，只能采用全控电路。要有直流电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流器直流侧的平均电压。要求晶闸管的控制角

>

/2，使Ud为负值。两者必须同时具备才能实现有源逆变。uabuacubcubaucaucbuabuacubcubaucaucbuabuacubcubaucaucbuabuacubcuaubucuaubucuaubucuaubu2udwtOwtOb=p4b=p3b=p6b=p4b=p3b=p6wt1wt3wt2图3-48三相桥式整流电路工作于有源逆变状态时的电压波形◆通常把

>

/2时的控制角用

-=表示，

称为逆变角。◆

的大小自

=0的起始点向左方计量。◆三相桥式电路工作于有源逆变状态，不同逆变角时的输出电压波形及晶闸管两端电压波形如图3-48所示。三相桥整流电路的有源逆变工作状态■逆变角逆变运行时，一旦发生换相失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，由于逆变电路的内阻很小，形成很大的短路电流，这种情况称为逆变失败，或称为逆变颠覆。逆变失败与最小逆变角的限制逆变失败的原因逆变失败与最小逆变角的限制触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相。晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通。交流电源缺相或突然消失。换相的裕量角不足，引起换相失败。udOOidwtwtuaubucuaubpbgb<gagbb>giVT1iVTiVT3iVTiVT322以VT3和VT1的换相过程来分析，在

>

时，经过换相过程后，a相电压ua仍高于c相电压uc，所以换相结束时，能使VT3承受反压而关断。当

<

时，换相尚未结束，电路的工作状态到达自然换相点p点之后，uc将高于ua，晶闸管VT1承受反压而重新关断，而VT3不能关断继续导通，电动势顺向串联导致逆变失败。为了防止逆变失败，不仅逆变角

不能等于零，而且不能太小，必须限制在某一允许的最小角度内。

图3-49交流侧电抗对逆变换相过程的影响逆变失败与最小逆变角的限制考虑变压器漏抗引起重叠角

对逆变电路换相的影响国网电科院对于微电网的定义微网是由分布式电源、储能和负荷构成的可控储能系统，可平滑接入大电网和独立自治运行，是发挥分布式电源效能的有效方式。以分布式发电技术为基础，融合储能、控制和保护装置，接入电压是配电网电压等级能够运行在联网和孤岛两种模式分布式电源之间有一定地理距离微电网的背景和定义微电网的特征微电网的由两种典型的运行模式：并网模式和孤岛模式。微电网的运行和控制并网模式微电网运行正常状态时，微电网与常规电网联网运行时向电网提供多余的电能或由电网补足自身发电的不足。孤岛模式微电网运行在非正常状态时，微电网与常规电网脱离运行，此时由自身的微电源和储能元件协调控制提供一段时间电能以满足微电网内部需求和稳定。风电变流器（选择接入）光伏逆变器（选择接入）储能逆变器负荷储能电池光伏阵列风机并网关口公共电网调度中心能量管理系统云数据环境监测本地监控交流直流通讯微电网的基本结构主要针对微电源的输出特性进行研究主要研究微电网内各微电源之间的协调和配合微电源的控制策略微电网控制的研究包含两个方面：微电网控制策略微电网的整体控制策略分层控制对等控制主从控制下垂控制(Droop控制)恒功率控制(PQ控制)恒压/恒频控制(u/f控制)微电网控制策略主从控制策略主控制单元（Master）+从控制单元（Slave），主控单元采用恒压恒频（u/f）控制，为微电网提供参考电压和参考频率，从控制单元一般采用PQ控制，以尽可能多地利用可再生能源。运行模式切换中，存在控制策略的切换过程。对等控制模式各控制器之间不存在主和从的控制关系，所有的电源在控制上都具有同等的地位，每个分布式电源都根据接入系统点电压和频率的地址信息进行控制。对于这种控制模式，目前常用的方法就是Droop控制。分层控制策略设有中央控制器，对分布式电源的功率和负荷需求量进行预测，然后制定相应的计划，根据实时采集的电压、电流、功率等信息，对运行计划进行调整。能够实现多个微电网的优化运行。上海神舟新能源发展有限公司

上海太阳能科技有限公司通过中丹一期项目、八院核攀项目成果消化、吸收，建成一座