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并網(wǎng)光伏逆變器隔離的集成

作者: 時(shí)間:2012-09-19 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

市場上主要有兩類PV,即無變壓器和變壓器。無變壓器逆變器可能會(huì)受到大接地漏電流和注入的直流的影響,因?yàn)镻V電池板與交流網(wǎng)之間存在很大的電池板電容而且缺少,如圖1(a)所示。如果有直流組分注入電網(wǎng)中的交流電流中,這種情況是應(yīng)該避免的,因?yàn)榻Y(jié)果可能導(dǎo)致配電變壓器飽和。許多安全標(biāo)準(zhǔn)對電網(wǎng)中注入的直流電流量進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定,有些情況下,必須對變壓器進(jìn)行。在電池板與電網(wǎng)之間采用變壓器隔離技術(shù)可以消除因電池板相對于電網(wǎng)的電壓差而產(chǎn)生的直流注入路徑,如圖1(b)所示。除直流注入以外,并網(wǎng)逆變器還需滿足電網(wǎng)的其他要求,比如總諧波失真和單諧波電流水平、功率系數(shù)以及孤網(wǎng)運(yùn)行情況的檢測等。電網(wǎng)電壓和注入電網(wǎng)的電流必須精確監(jiān)控。如果用于執(zhí)行MPPT和柵極驅(qū)動(dòng)功能的控制器位于電池板一端,則必須將這些測量值隔離開來。為了使PV電池板發(fā)揮最大效率,需采用最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)算法。為了實(shí)現(xiàn)MPTT,還需監(jiān)控電池板電壓和電流。當(dāng)人們嘗試串聯(lián)多個(gè)PV逆變器以減少所需逆變器的數(shù)量時(shí),電池板電壓可能變得非常高。從PV電池板高邊端進(jìn)行的電流測量也需要隔離。除了隔離電流和電壓測量以外,還需要RS-485、RS-232和CAN等接口功能。RS-485或RS-232一般用于面向這些PV逆變器的通信,以獲得實(shí)時(shí)的性能數(shù)據(jù),而通信總線則需要進(jìn)行隔離,因?yàn)榭偩€需要傳輸較長的距離,同時(shí)也是出于安全考慮。對于通信距離較短時(shí),也可使用隔離CAN。這些收發(fā)器也需要把隔離電源從電池板一端抽取至總線一端。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/176195.htm

傳統(tǒng)上,隔離是由光耦合器實(shí)現(xiàn)的。然而,光耦合器的電流傳輸功能會(huì)隨著時(shí)間而下降,可能幾年后就無法運(yùn)行,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于許多太陽能電池板提供的20年壽命擔(dān)保。這里,我們建議使用基于微變壓器的信號和電源隔離法,這種方法可以滿足PV逆變器中存在的多種需求。這種方法不但可以克服光耦合器的性能下降缺陷,而且允許ADC之類的檢測功能或者RS-485或RS-232收發(fā)器之類的接口功能。另外,該方法可以提供隔離電源用以驅(qū)動(dòng)這些檢測IC、隔離收發(fā)器或者隔離柵極驅(qū)動(dòng)器?;诠怦詈掀鞯臇艠O驅(qū)動(dòng)器則耗電量大,時(shí)序特性也非常不穩(wěn)定?;谖⒆儔浩鞯臇艠O驅(qū)動(dòng)器不但功耗更低,而且可以具有匹配性更好的柵極驅(qū)動(dòng)器時(shí)序特性,可以顯著提高系統(tǒng)的總功率轉(zhuǎn)換效率。隔離的信號和電源也可大幅減少元件數(shù)量,從而降低系統(tǒng)成本、提高可靠性。



關(guān)鍵詞: 集成 隔離 逆變器 光伏逆變器

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