系統概述
九洲有源逆變放電裝置是我公司為滿足電力系統需求,采用IGBT 器件,高頻PWM 整流及微處理器控制等數項新技術而開發的正弦波有源逆變電源,它適用于電力系統、通訊系統等蓄電池組放電試驗或活化電池組使用,該裝置將蓄電池組儲存的直流電能經能量變換送至交流電網中,既能精確控制蓄電池組的放電容量,又能減少能源消耗,改善工作環境。該裝置還可以作為電子負載,用于相控式直流穩壓電源或高頻開關式直流穩壓電源。
工作原理
九洲蓄電池有源逆變裝置控制部分采用雙閉環結構,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節送回電網。逆變電路采用高頻SPWM 正弦逆變技術,使注入電網的電流為正弦波,并將能量無污染地送回電網。升壓控制部分采用限壓環與限流環相結合的方式,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,在輸入電壓達到所設定的蓄電池放電終止電壓時,裝置關機保護,從而可以保護蓄電池逆變。控制部分采用雙閉環結構,電壓限壓環為外環,輸出電流環為內環。直流電壓通過電壓霍爾檢測與給定信號進行比較后,輸入PI 調節器,然后使PI 調節器的輸出電壓與基準正弦波電壓相乘,產生瞬時值電流給定信號。該給定信號與電流瞬時值反饋比較的偏差信號作用于波形控制器,產生SPWM 控制脈沖,經過專用驅動電路驅動,全橋逆變電路IGBT ,使注入電網的電流為正弦波。同時,通過同步鎖相電路使輸出電壓波形與電網內部電壓基準信號保持同頻、同相,保證輸出電流與電網電壓反相,即向電網回饋能量。該裝置具有直流輸入欠壓、過壓,直流輸入電流過流,直流環過壓等直流保護,還有交流輸出過壓、欠壓,交流放電過熱等保護。該系統保護功能齊全,可靠性高。放電過程由微機控制,可以做到無人值守。LCD 中文顯示工作狀態操作簡單方便。
系統特點
■ 采用高頻PWM整流技術和微機控制技術,技術先進、性能優良。
■ 采用能量回饋技術,將能量返回給電網,即操作方便,又節約能源。
■ 注入電網的電流為正弦波,大大降低了裝置對電網的諧波污染。
■ 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、放電時間和放電容量。
■ 放電過程由微機自動控制,可以做到無人值守。
■ LCD中文顯示工作狀態,操作與監視簡單方便。
■ 保護功能齊全,可靠性高。
■ 小型輕便,攜帶方便。
■ 模塊化結構,并機擴容方便。
■ 提供RS232標準通訊接口。
■ 具有打印功能。
使用條件
■ 海拔高度:不超過2000m;
■ 環境溫度:-10℃≤T≤40℃,在設備停用期間(包括運輸、貯存) 的環境溫度允許為-40℃;
■ 環境濕度:環境的最大相對濕度不超過90%(相當于溫度為20±5℃時);
■ 交流電網電壓幅值的持續波動范圍不超過額定值的—10%/+15%;
■ 交流電網頻率波動范圍不超過2%;
■ 使用環境:沒有導電及易爆塵埃,沒有腐蝕及破壞絕緣的氣體的場所;
■ 使用地點:戶內使用,通風良好,無強烈震動和沖擊。
技術指標
■ 輸入電壓范圍:AC380V±15%
■ 電網頻率:50Hz±10%
■ 穩壓精度:≤±0.5%
■ 穩流精度:≤±0.5%
■ 紋波系數:≤0.2%
■ 效 率:≥90%
■ 噪 聲:≤55db
■ 耐壓強度:>2000VAC/50Hz
系統設計方案
九洲有源逆變放電裝置由下列屏組成:
充電機屏:
● 交流輸入避雷器
● 交流輸入回路和互投裝置
● 微機智能監控裝置
● 高頻開關電源模塊
● 電壓、電流取樣傳感器等
饋線屏:
● 微機型絕緣監察裝置
● 控制母線降壓裝置
● 饋線開關等
電池屏:
● 微機型蓄電池巡檢儀
● 蓄電池12V 65-100Ah 17-18只
● 2V 200Ah以上102-108只
● 500Ah以下柜內安裝
● 500Ah以上架子安裝
有源逆變產生條件
當變換器進入有源逆變狀態時,從能量傳遞的角度看是把直流側的能量傳送到交流電網中去,因此直流側必須要有一個能量源,也即直流側要有一個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
直流側必須有一個直流電源。其電動勢極性必須和變換器所允許的電流流動方向一致,在無特別的附加限流電阻的情況下,其電勢值應小于變換器所能產生的最大負壓的幅值。
變換器應是可輸出負壓的全控整流橋,且控制角能移到 的區域內。因為對于全控整流橋,若控制角移相范圍不夠,移不到大于區域中去時,則無法得到負電壓;同樣,對于半控橋或帶有續流二極管的整流橋,即使也無法得到負電壓。
當上述兩條同時滿足,使電路投入工作,調節控制角大于90°,且使-Ud略小于Eb時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時一樣:在非換流期間,上、下元件組各有一個元件導通,在換流的期間內,電路中有三個元件導通。
電路每隔∏/3出現一次元件換流,并按次序輪番進行。每個元件的導通角由于控制角 ,其輸出電壓的平均值為負值,三相橋式全控整流器運行在逆變工作。
有源逆變的應用
● 高壓直流輸電
● 繞線式異步電動機晶閘管串級調速
● 直流可逆電力拖動系統










