太阳能独立供电型系统

    如图8-7 (a)所示，在边远山区无城市输电系统，只靠太阳能提供电源，这种情况只有把太阳能电池的直流电逆变成交流。一般独立逆变器按功率水平都是把直流12，24，48，96，120或240V进行逆变。逆变器应该具有如下特点：

   1)输出电压为正弦波。

   2)电压和频率在用电要求范围内。

   3)输入电压大变化时能正常继续运行。

   4)输入电压要求稳定。

   5)轻负载时高效率。

   6)逆变器输入输出侧产生很少谐波，从而避免导致电子设备（如电视等）的干扰，增加损耗和发热。

   7)可承受水泵、冰箱等设备起动时短时的过负载电流。

   8)对过/欠电压、频率和短路电流等有足够的保护能力。

   9)具有承受浪涌容量的能力。

   10)很低的负荷损耗或无负荷损耗。

   11)电池电压过低自动断开。

   12)很低的音频和射频噪声。

    逆变器的功率部分可以采用几种不同的半导体器件，如MOSFET和IGBT。MOSFET常用于最大功率为5kVA、直流电压为96V的单元中。其优点是开关损耗低、调制频率高。IGBT通常用于直流电压大于96V的系统中。

    独立应用中，通常采用电压源型逆变器。可以是单相，也可以是三相。通常有三种开关技术：方波、准方波和脉冲宽度调制。方波或改进方波逆变器可为电动工具、电阻性加热器或白炽灯供电。对有些需要低失真正弦波的家用电器及边远地区电力系统推荐采用正弦波逆变器。

    单相系统半桥和全桥逆变器如图8-8所示。单相半桥[见图8-8(a)]有两个开关S1和S2，电容器C1和C2与直流电源串联。电容器之间节点的电位是直流电压的一半。每个电容器上的电压都是Udc/2。开关S1和S2可通过周期性地开通/关断产生交流电压。滤波器（Lf和Cf）用于减少较高的谐波，从而使逆变器产生正弦输出。逆变器的输出与负载通过变压器相连。图8-8 (b)给出了类似的带有四个开关的全桥结构。对于相同的输入电压源，在相同负载功率的条件下，全桥的输出是半桥的两倍。

    图8-8    单相逆变器

   (a)半桥；(b)全桥

    独立的三相四线逆变器的拓扑电路如图8-9所示。逆变器的输出通过三相变压器(△-Y)与负载相连。变压器二次绕组的星型中点与中线相连。该系统可接三相或单相负载。此外还可采用中间分接的直流源为变换器供电。其中点可作为中线。

    图8-9    独立的三相四线逆变器拓扑电路

    图8-10示出典型逆变器的效率曲线。若配电系统负载低于逆变器容量Pnom 10%时，会导致很低的转换效率。

    图8-10    典型逆变器效率曲线

（作者稿费要求：需要高清无水印文章的读者3元每篇，请联系客服，谢谢！在线客服：）