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「逆變電源」離網(wǎng)逆變器過(guò)載能力分析,輸出功率由負(fù)載決定

欄目:電源知識(shí) 發(fā)布時(shí)間:2022-09-02
離網(wǎng)逆變器過(guò)載能力分析
  在太陽(yáng)能光伏離網(wǎng)系統(tǒng)中,組件、電池、逆變器和負(fù)載構(gòu)成了電氣系統(tǒng)。逆變器的輸出功率由負(fù)載決定。

  在太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中,太陽(yáng)能電池組件、逆變器和電網(wǎng)可以構(gòu)成電氣系統(tǒng)。該組件將基于太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能,然后逆變器將輸出相關(guān)功率。因此,并網(wǎng)逆變器對(duì)交流過(guò)載沒(méi)有特殊要求,因?yàn)榛旧夏孀兤鬏敵龉β什粫?huì)超過(guò)部件功率。

  離網(wǎng)逆變器過(guò)載能力分析

  在太陽(yáng)能光伏離網(wǎng)系統(tǒng)中,組件、電池、逆變器和負(fù)載構(gòu)成了電氣系統(tǒng)。逆變器的輸出功率由負(fù)載決定??照{(diào)、水泵等感性負(fù)載設(shè)備的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)功率為額定功率的3-5倍。因此,離網(wǎng)逆變器對(duì)過(guò)載情況有特殊的要求。

  采用高頻絕緣技術(shù)的離網(wǎng)逆變器的峰值功率可以達(dá)到額定功率的2倍。采用工頻隔離技術(shù)的離網(wǎng)逆變器的峰值功率可以達(dá)到額定功率的3倍。一套3kW高頻離網(wǎng)逆變器可驅(qū)動(dòng)一套1P空調(diào)(啟動(dòng)功率約5.5kVA)。

  12kW工頻離網(wǎng)逆變器可以驅(qū)動(dòng)一套6P空調(diào)(啟動(dòng)功率33kVA左右)。逆變器提供的驅(qū)動(dòng)負(fù)載的一些能量來(lái)自電池或太陽(yáng)能光伏模塊。如果不夠,多余的部分來(lái)自逆變器的儲(chǔ)能元件(電容和電感)。

  從電路角度分析離網(wǎng)逆變器過(guò)載能力

  電容和電感都是儲(chǔ)能元件。不同的是,電容器以電場(chǎng)的形式儲(chǔ)存電能。電容器的容量越大,儲(chǔ)存的能量就越大。感應(yīng)器以磁場(chǎng)的形式儲(chǔ)存電能。電感磁芯的磁導(dǎo)率越大,電感和儲(chǔ)存的電能就越大。

  電容器的工作原理可以從它的結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)。兩側(cè)分別裝有金屬板,引出兩個(gè)電極。同時(shí)中間的地方用保溫材料隔離。在兩個(gè)電容端子上沒(méi)有外加電場(chǎng)的情況下,兩個(gè)電極板上的正負(fù)電荷處于平衡狀態(tài)。



  可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)在2個(gè)電容端子上加上外電場(chǎng)時(shí),正電荷在一個(gè)電極板上積累,負(fù)電荷在另一個(gè)電極板上積累。當(dāng)兩個(gè)電容器端子的電壓持續(xù)增加并達(dá)到電源電壓時(shí),電容器將停止充電。在這種情況下,即使切斷外部電路連接,電容能量也不會(huì)消失。這受到同性電荷相斥,異性電荷相吸的規(guī)律的影響。兩端的電荷相互吸引儲(chǔ)存能量。

  工頻隔離變壓器是指頻率為50Hz的變壓器。初級(jí)和次級(jí)變壓器都有電感,可以?xún)?chǔ)存一定的電能,就像離網(wǎng)逆變器。當(dāng)電感通過(guò)電流時(shí),電流就有了磁場(chǎng)。當(dāng)電流磁場(chǎng)經(jīng)過(guò)磁芯時(shí),電流磁場(chǎng)會(huì)打破磁疇的平衡狀態(tài),驅(qū)動(dòng)磁疇向外磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)。

  因此,磁芯將產(chǎn)生外部磁場(chǎng)。外部磁場(chǎng)產(chǎn)生的過(guò)程,其實(shí)就是磁場(chǎng)如何被電感儲(chǔ)存的過(guò)程。

  電感是由漆包線制成的元件,附加在絕緣骨架或磁芯上。當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí),線圈周?chē)蜁?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)通過(guò)的電流中含有交流電時(shí),產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)頻繁變化。根據(jù)電磁感應(yīng)原理,變化的磁力線會(huì)在線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。但這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相反,可以防止電流變化。

  可以得出結(jié)論,電感主要用于防止電流變化。當(dāng)電流增大時(shí),會(huì)阻礙電流增大,會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)儲(chǔ)存一部分能量。當(dāng)電流減小時(shí),會(huì)阻礙電路中電流的減小,并會(huì)釋放一些儲(chǔ)存的功率來(lái)維持電流。由于其儲(chǔ)能特性,電感可以實(shí)現(xiàn)濾波和延時(shí)功能。

  摘要

  在太陽(yáng)能光伏離網(wǎng)系統(tǒng)中,輸出功率由負(fù)載決定。當(dāng)電動(dòng)機(jī)或其他帶感性負(fù)載的設(shè)備啟動(dòng)時(shí),短時(shí)間內(nèi)需要大電流。PV系統(tǒng)和電池不能提供這種能量。此外,如果鋰電池在短時(shí)間內(nèi)輸出過(guò)量,它可以探索。而離網(wǎng)逆變器的電容、電感、變壓器是可以?xún)?chǔ)能的,即使在短時(shí)間內(nèi)將輸出放大幾倍也不會(huì)損壞。因此,離網(wǎng)逆變器可能會(huì)過(guò)載幾次。

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