系統(tǒng)概述
九洲有源逆變放電裝置是我公司為滿足電力系統(tǒng)需求,采用IGBT 器件,高頻PWM 整流及微處理器控制等數(shù)項(xiàng)新技術(shù)而開發(fā)的正弦波有源逆變電源,它適用于電力系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等蓄電池組放電試驗(yàn)或活化電池組使用,該裝置將蓄電池組儲存的直流電能經(jīng)能量變換送至交流電網(wǎng)中,既能精確控制蓄電池組的放電容量,又能減少能源消耗,改善工作環(huán)境。該裝置還可以作為電子負(fù)載,用于相控式直流穩(wěn)壓電源或高頻開關(guān)式直流穩(wěn)壓電源。
工作原理
九洲蓄電池有源逆變裝置控制部分采用雙閉環(huán)結(jié)構(gòu),其功率變換回路由升壓、逆變二部分組成。升壓電路將輸入直流電壓升高以便將能量通過有源逆變環(huán)節(jié)送回電網(wǎng)。逆變電路采用高頻SPWM 正弦逆變技術(shù),使注入電網(wǎng)的電流為正弦波,并將能量無污染地送回電網(wǎng)。升壓控制部分采用限壓環(huán)與限流環(huán)相結(jié)合的方式,通過電流霍爾檢測輸入電流,與給定電流比較,來控制輸入電流,即蓄電池放電電流,使蓄電池恒流放電。通過電壓霍爾檢測輸入電壓,在輸入電壓達(dá)到所設(shè)定的蓄電池放電終止電壓時(shí),裝置關(guān)機(jī)保護(hù),從而可以保護(hù)蓄電池逆變??刂撇糠植捎秒p閉環(huán)結(jié)構(gòu),電壓限壓環(huán)為外環(huán),輸出電流環(huán)為內(nèi)環(huán)。直流電壓通過電壓霍爾檢測與給定信號進(jìn)行比較后,輸入PI 調(diào)節(jié)器,然后使PI 調(diào)節(jié)器的輸出電壓與基準(zhǔn)正弦波電壓相乘,產(chǎn)生瞬時(shí)值電流給定信號。該給定信號與電流瞬時(shí)值反饋比較的偏差信號作用于波形控制器,產(chǎn)生SPWM 控制脈沖,經(jīng)過專用驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng),全橋逆變電路IGBT ,使注入電網(wǎng)的電流為正弦波。同時(shí),通過同步鎖相電路使輸出電壓波形與電網(wǎng)內(nèi)部電壓基準(zhǔn)信號保持同頻、同相,保證輸出電流與電網(wǎng)電壓反相,即向電網(wǎng)回饋能量。該裝置具有直流輸入欠壓、過壓,直流輸入電流過流,直流環(huán)過壓等直流保護(hù),還有交流輸出過壓、欠壓,交流放電過熱等保護(hù)。該系統(tǒng)保護(hù)功能齊全,可靠性高。放電過程由微機(jī)控制,可以做到無人值守。LCD 中文顯示工作狀態(tài)操作簡單方便。
系統(tǒng)特點(diǎn)
■ 采用高頻PWM整流技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù),技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良。
■ 采用能量回饋技術(shù),將能量返回給電網(wǎng),即操作方便,又節(jié)約能源。
■ 注入電網(wǎng)的電流為正弦波,大大降低了裝置對電網(wǎng)的諧波污染。
■ 蓄電池放電為恒流放電,可在線顯示和記錄放電電壓、放電電流、放電時(shí)間和放電容量。
■ 放電過程由微機(jī)自動(dòng)控制,可以做到無人值守。
■ LCD中文顯示工作狀態(tài),操作與監(jiān)視簡單方便。
■ 保護(hù)功能齊全,可靠性高。
■ 小型輕便,攜帶方便。
■ 模塊化結(jié)構(gòu),并機(jī)擴(kuò)容方便。
■ 提供RS232標(biāo)準(zhǔn)通訊接口。
■ 具有打印功能。
使用條件
■ 海拔高度:不超過2000m;
■ 環(huán)境溫度:-10℃≤T≤40℃,在設(shè)備停用期間(包括運(yùn)輸、貯存) 的環(huán)境溫度允許為-40℃;
■ 環(huán)境濕度:環(huán)境的最大相對濕度不超過90%(相當(dāng)于溫度為20±5℃時(shí));
■ 交流電網(wǎng)電壓幅值的持續(xù)波動(dòng)范圍不超過額定值的—10%/+15%;
■ 交流電網(wǎng)頻率波動(dòng)范圍不超過2%;
■ 使用環(huán)境:沒有導(dǎo)電及易爆塵埃,沒有腐蝕及破壞絕緣的氣體的場所;
■ 使用地點(diǎn):戶內(nèi)使用,通風(fēng)良好,無強(qiáng)烈震動(dòng)和沖擊。
技術(shù)指標(biāo)
■ 輸入電壓范圍:AC380V±15%
■ 電網(wǎng)頻率:50Hz±10%
■ 穩(wěn)壓精度:≤±0.5%
■ 穩(wěn)流精度:≤±0.5%
■ 紋波系數(shù):≤0.2%
■ 效 率:≥90%
■ 噪 聲:≤55db
■ 耐壓強(qiáng)度:>2000VAC/50Hz
系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
九洲有源逆變放電裝置由下列屏組成:
充電機(jī)屏:
● 交流輸入避雷器
● 交流輸入回路和互投裝置
● 微機(jī)智能監(jiān)控裝置
● 高頻開關(guān)電源模塊
● 電壓、電流取樣傳感器等
饋線屏:
● 微機(jī)型絕緣監(jiān)察裝置
● 控制母線降壓裝置
● 饋線開關(guān)等
電池屏:
● 微機(jī)型蓄電池巡檢儀
● 蓄電池12V 65-100Ah 17-18只
● 2V 200Ah以上102-108只
● 500Ah以下柜內(nèi)安裝
● 500Ah以上架子安裝
有源逆變產(chǎn)生條件
當(dāng)變換器進(jìn)入有源逆變狀態(tài)時(shí),從能量傳遞的角度看是把直流側(cè)的能量傳送到交流電網(wǎng)中去,因此直流側(cè)必須要有一個(gè)能量源,也即直流側(cè)要有一個(gè)直流電源或等效的直流電源(如儲能的電感線圈)。
有源逆變條件
直流側(cè)必須有一個(gè)直流電源。其電動(dòng)勢極性必須和變換器所允許的電流流動(dòng)方向一致,在無特別的附加限流電阻的情況下,其電勢值應(yīng)小于變換器所能產(chǎn)生的最大負(fù)壓的幅值。
變換器應(yīng)是可輸出負(fù)壓的全控整流橋,且控制角能移到 的區(qū)域內(nèi)。因?yàn)閷τ谌卣鳂颍艨刂平且葡喾秶粔?,移不到大于區(qū)域中去時(shí),則無法得到負(fù)電壓;同樣,對于半控橋或帶有續(xù)流二極管的整流橋,即使也無法得到負(fù)電壓。
當(dāng)上述兩條同時(shí)滿足,使電路投入工作,調(diào)節(jié)控制角大于90°,且使-Ud略小于Eb時(shí)有源逆變就可正常工作。
有源逆變工作原理
各元件的工作情況和整流狀態(tài)時(shí)一樣:在非換流期間,上、下元件組各有一個(gè)元件導(dǎo)通,在換流的期間內(nèi),電路中有三個(gè)元件導(dǎo)通。
電路每隔∏/3出現(xiàn)一次元件換流,并按次序輪番進(jìn)行。每個(gè)元件的導(dǎo)通角由于控制角 ,其輸出電壓的平均值為負(fù)值,三相橋式全控整流器運(yùn)行在逆變工作。
有源逆變的應(yīng)用
● 高壓直流輸電
● 繞線式異步電動(dòng)機(jī)晶閘管串級調(diào)速
● 直流可逆電力拖動(dòng)系統(tǒng)










