九洲有源逆变系统

九洲有源逆变系统
九 洲 有 源 逆 变 系 统
哈尔滨九洲电气股份有限公司九洲有源逆变系统
目 录
● 概述
● 系统构成
● 工作原理
● 产品特点
● 应用领域
● 使用条件
● 技术指标
● 安装与配线
● 设备维护与故障诊断九洲有源逆变系统
一 概述
九 洲 有 源 逆 变 放 电 装 置 是 我 公 司 为 满 足 电 力 系 统 需 求 ， 采 用
IGBT 器 件 ， 高 频 PWM 整 流 及 微 处 理 器 控 制 等 数 项 新 技 术 而 开 发 的
正 弦 波 有 源 逆 变 电 源 ， 它 的 主 要 用 途 为 ： 适 用 于 电 力 系 统 通 讯 、 系
统 等 蓄 电 池 组 放 电 试 验 或 活 化 电 池 组 使 用 ， 该 装 置 将 蓄 电 池 组 储 存
的 直 流 电 能 经 能 量 变 换 送 至 交 流 电 网 中 ， 既 能 精 确 控 制 蓄 电 池 组 的
放 电 容 量 ， 又 能 减 少 能 源 消 耗 ， 改 善 工 作 环 境 。 该 装 置 还 可 以 作 为
电 子 负 载 ， 用 于 相 控 式 直 流 稳 压 电 源 或 高 频 开 关 式 直 流 稳 压 电 源 。
二 系统构成
九 洲 有 源 逆 变 系 统 结 构 原 理 图九洲有源逆变系统九洲有源逆变系统
放 电 逆 变 屏 ：
交流输入避雷器
交流输入回路和互投装置
微机智能监控装置
电压、电流取样传感器等
馈 线 屏 ：
微机型绝缘监察装置
控制母线降压装置
馈线开关等
电 池 屏 ：
微机型蓄电池巡检仪
蓄电池 12V 65-100Ah 17-18 只
2V 200Ah 以上 102-108 只
500Ah 以 下 柜 内 安 装
500Ah 以 上 架 子 安 装
三 工作原理
1、 有 源 逆 变 产 生 条 件
当 变 换 器 进 入 有 源 逆 变 状 态 时 ， 从 能 量 传 递 的 角 度 看 是 把 直 流 侧 的
能 量 传 送 到 交 流 电 网 中 去 ， 因 此 直 流 侧 必 须 要 有 一 个 能 量 源 ， 也 即 直 流
侧要有一个直流电源或等效的直流电源（如储能的电感线圈）。
2、 有 源 逆 变 条 件
直流侧必须有一个直流电源。其电动势极性必须和变换器所允许的电
流 流 动 方 向 一 致 ； 在 无 特 别 的 附 加 限 流 电 阻 的 情 况 下 ， 其 电 势 值 应 小 于
变换器所能产生的最大负压的幅值（三相桥式为）。
变换器应是可输出负压的全控整流桥，且控制角能移到 的区
域 内 。 因 为 对 于 全 控 整 流 桥 ， 若 控 制 角 移 相 范 围 不 够 ， 移 不 到 大 于 区 域
中 去 时 ， 则 无 法 得 到 负 电 压 ； 同 样 ， 对 于 半 控 桥 或 带 有 续 流 二 极 管 的 整
流桥，即使也无法得到负电压。
当 上 述 两 条 同 时 满 足 ， 使 电 路 投 入 工 作 ， 调 节 控 制 角 大 于 90°，
且使-Ud 略小于 Eb 时有源逆变就可正常工作。
3、 有 源 逆 变 工 作 原 理
各 元 件 的 工 作 情 况 和 整 流 状 态 时 一 样 ： 在 非 换 流 期 间 ， 上 、 下 元 件
组各有一个元件导通，在换流的期间内，电路中有三个元件导通。
电路每隔∏/3 出现一次元件换流，并按
R ′ → A ′ → S ′ → B ′ → T ′ → C ′ → R 的′ 次序轮番进行。每个元件的导通
角θ = 1 2 0 ° + μ
由于控制角 α > 9 0 ° ，其输出电压的平均值为负值，三相桥式全控
u
整流器运行在逆变工作，其 的波形如下图所示。
0九洲有源逆变系统
4、 九 洲 蓄 电 池 有 源 逆 变 装 置 工 作 原 理
九洲蓄电池有源逆变装置控制部分采用双闭环结构，其功率变换回路
由 升 压 、 逆 变 二 部 分 组 成 。 升 压 电 路 将 输 入 直 流 电 压 升 高 以 便 将 能 量 通
过有源逆变环节送回电网。逆变电路采用高频 SPWM 正弦逆变技术，使
注入电网的电流为正弦波, 并将能量无污染地送回电网。升压控制部分采
用 限 压 环 与 限 流 环 相 结 合 的 方 式 ， 通 过 电 流 霍 尔 检 测 输 入 电 流 ， 与 给 定
电 流 比 较 ， 来 控 制 输 入 电 流 ， 即 蓄 电 池 放 电 电 流 ， 使 蓄 电 池 恒 流 放 电 。
通 过 电 压 霍 尔 检 测 输 入 电 压 ， 在 输 入 电 压 达 到 所 设 定 的 蓄 电 池 放 电 终 止
电 压 时 ， 装 置 关 机 保 护 ， 从 而 可 以 保 护 蓄 电 池 逆 变 。 控 制 部 分 采 用 双 闭
环 结 构 ， 电 压 限 压 环 为 外 环 ， 输 出 电 流 环 为 内 环 。 直 流 电 压 通 过 电 压 霍
尔检测与给定信号进行比较后，输入 PI 调节器，然后使 PI 调节器的输
出 电 压 与 基 准 正 弦 波 电 压 相 乘 ， 产 生 瞬 时 值 电 流 给 定 信 号 。 该 给 定 信 号
与电流瞬时值反馈比较的偏差信号作用于波形控制器，产生 SPWM 控 制九洲有源逆变系统
脉冲，经过专用驱动电路驱动，全桥逆变电路 IGBT ，使注入电网的电
流 为 正 弦 波 。 同 时 ， 通 过 同 步 锁 相 电 路 使 输 出 电 压 波 形 与 电 网 内 部 电 压
基 准 信 号 保 持 同 频 、 同 相 ， 保 证 输 出 电 流 与 电 网 电 压 反 相 ， 即 向 电 网 回
馈 能 量 。 该 装 置 具 有 直 流 输 入 欠 压 、 过 压 ， 直 流 输 入 电 流 过 流 ， 直 流 环
过 压 等 直 流 保 护 ， 还 有 交 流 输 出 过 压 、 欠 压 ， 交 流 放 电 过 热 等 保 护 。 该
系 统 保 护 功 能 齐 全 ， 可 靠 性 高 。 放 电 过 程 由 微 机 控 制 ， 可 以 做 到 无 人 值
守。LCD 中文显示工作状态操作简单方便。
四 产品特点
■ 采用高频 PWM 整流技术和微机控制技术，技术先进、性能优良
■ 采用能量回馈技术，将能量返回给电网，即操作方便，又节约能源
■ 注入电网的电流为正弦波，大大降低了装置对电网的谐波污染
■ 蓄电池放电为恒流放电，可在线显示和记录放电电压、放电电流、放
电时间和放电容量。
■ 放电过程由微机自动控制，可以做到无人值守
■ LCD 中文显示工作状态，操作与监视简单方便
■ 保护功能齐全，可靠性高
■ 小型轻便，携带方便
■ 模块化结构，并机扩容方便
■ 提供 RS232 标 准 通 讯 接 口
■ 具有打印功能
五 应用领域
适 用 于 电 力 系 统 、 通 讯 系 统 蓄 电 池 组 放 电 试 验 还 可 以 作 为 高 频 开 关
电 源 厂 的 有 源 电 子 负 载 ， 用 于 调 试 电 力 系 统 、 通 讯 系 统 及 其 它 行 业 的 相
控式直流稳压电源或高频开关式直流稳压电源等。

九州有源逆变系统是一种电力电子装置，主要应用于交流电源的直流化或直流电源的交流化过程。在风能、太阳能、燃料电池等可再生能源及储能系统中，有源逆变器作为关键组件，它能够将直流电（DC）转换为符合电网标准的交流电（AC），实现对电能的有效控制和质量提升，满足不同场景下的电力需求。 具体来说，该系统的核心技术包括电压源型逆变器（VSI）或者电流源型逆变器（CSI），通过高频电力电子开关器件如IGBT或 MOSFET等进行控制，实现了输入直流电压与输出交流电压之间的相位、频率以及幅值的精确变换。有源逆变系统的优点在于其灵活性高、效率优良、易于集成，并且可以提供稳定可靠的电力质量，对于推动可再生能源并网和分布式能源发展具有重要作用。