九洲有源逆變系統(tǒng)
九 洲 有 源 逆 變 系 統(tǒng)
哈爾濱九洲電氣股份有限公司九洲有源逆變系統(tǒng)
目 錄
● 概述
● 系統(tǒng)構(gòu)成
● 工作原理
● 產(chǎn)品特點(diǎn)
● 應(yīng)用領(lǐng)域
● 使用條件
● 技術(shù)指標(biāo)
● 安裝與配線
● 設(shè)備維護(hù)與故障診斷九洲有源逆變系統(tǒng)
一 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 的 主 要 用 途 為 ： 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(chǔ) 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 。
二 系統(tǒng)構(gòu)成
九 洲 有 源 逆 變 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 原 理 圖九洲有源逆變系統(tǒng)九洲有源逆變系統(tǒng)
放 電 逆 變 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
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
三 工作原理
1、 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(chǔ)能的電感線圈）。
2、 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(shì)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(shì) 值 應(yīng) 小 于
變換器所能產(chǎn)生的最大負(fù)壓的幅值（三相橋式為）。
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 為 對(duì) 于 全 控 整 流 橋 ， 若 控 制 角 移 相 范 圍 不 夠 ， 移 不 到 大 于 區(qū) 域
中 去 時(shí) ， 則 無 法 得 到 負(fù) 電 壓 ； 同 樣 ， 對(duì) 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。
3、 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
R ′ → A ′ → S ′ → B ′ → T ′ → C ′ → R 的′ 次序輪番進(jìn)行。每個(gè)元件的導(dǎo)通
角θ = 1 2 0 ° + μ
由于控制角 α > 9 0 ° ，其輸出電壓的平均值為負(fù)值，三相橋式全控
u
整流器運(yùn)行在逆變工作，其 的波形如下圖所示。
0九洲有源逆變系統(tǒng)
4、 九 洲 蓄 電 池 有 源 逆 變 裝 置 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(cè) 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(cè) 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 。 控 制 部 分 采 用 雙 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(cè)與給定信號(hào)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(hào) 。 該 給 定 信 號(hào)
與電流瞬時(shí)值反饋比較的偏差信號(hào)作用于波形控制器，產(chǎn)生 SPWM 控 制九洲有源逆變系統(tǒng)
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(hào) 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(jiǎn)單方便。
四 產(chǎn)品特點(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(duì)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(jiǎn)單方便
■ 保護(hù)功能齊全，可靠性高(yùn)u003Cbr/>■ 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
五 應(yīng)用領(lǐng)域
適 用 于 電 力 系 統(tǒng) 、 通 訊 系 統(tǒng) 蓄 電 池 組 放 電 試 驗(yàn) 還 可 以 作 為 高 頻 開 關(guān)
電 源 廠 的 有 源 電 子 負(fù) 載 ， 用 于 調(diào) 試 電 力 系 統(tǒng) 、 通 訊 系 統(tǒng) 及 其 它 行 業(yè) 的 相
控式直流穩(wěn)壓電源或高頻開關(guān)式直流穩(wěn)壓電源等。

九州有源逆變系統(tǒng)是一種電力電子裝置，主要應(yīng)用于交流電源的直流化或直流電源的交流化過程。在風(fēng)能、太陽(yáng)能、燃料電池等可再生能源及儲(chǔ)能系統(tǒng)中，有源逆變器作為關(guān)鍵組件，它能夠?qū)⒅绷麟姡―C）轉(zhuǎn)換為符合電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的交流電（AC），實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的有效控制和質(zhì)量提升，滿足不同場(chǎng)景下的電力需求。 具體來說，該系統(tǒng)的核心技術(shù)包括電壓源型逆變器（VSI）或者電流源型逆變器（CSI），通過高頻電力電子開關(guān)器件如IGBT或 MOSFET等進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了輸入直流電壓與輸出交流電壓之間的相位、頻率以及幅值的精確變換。有源逆變系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于其靈活性高、效率優(yōu)良、易于集成，并且可以提供穩(wěn)定可靠的電力質(zhì)量，對(duì)于推動(dòng)可再生能源并網(wǎng)和分布式能源發(fā)展具有重要作用。