晶闸管型电源逆变系统
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
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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= 120° + μ
由 于 控 制 角 α > 90° ， 其 输 出 电 压 的 平 均 值 为 负 值 ， 三 相 桥 式 全 控 整流器运行在逆变工作，其 0 的波形如下图所示。
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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 S P W M 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 P I 调 节 器 ，然 后 使 P I 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。
六 使用条件
■ 海 拔 高 度 不 超 过 2000m； ■ 环 境 温 度 不 低 于 -10℃ ， 不 高 于 +40℃ 。 在 设 备 停 用 期 间 （ 包 括 运 输 、 贮 存 ） ■ 的 环 境 温 度 允 许 为 -40℃ ； ■ 环 境 的 最 大 相 对 湿 度 不 超 过 90%（ 相 当 于 温 度 为 20±5℃ 时 ） ； ■ 运行地点无导电或无爆炸尘埃， 没有腐蚀金属和破坏绝缘等级的气体 或蒸气； ■ 安 装 地 点 无 剧 烈 振 动 和 冲 击 ， 垂 直 倾 斜 度 不 超 过 5%； ■ 交 流 电 网 电 压 幅 值 的 持 续 波 动 范 围 不 超 过 额 定 值 的 —10%/+15%； ■ 交 流 电 网 频 率 波 动 范 围 不 超 过 2%； ■ 在室内场合下使用，且室内通风良好；
九洲有源逆变系统
七 技术指标
■ ■ ■ ■ ■ 输 入 电 压 范 围 三 相 ３ ８ ０ Ｖ （ -10%/+15%） 稳 压 精 度 ≤ 0.5 % 稳 流 精 度 ≤ 0.5 % 纹 波 系 数 ≤ 0.2% 效 率 ≥ 90%
八 安装与配线
九洲晶闸管型电源逆变系统外包装为木箱开箱后，按装箱单检查附 件资料及外观是否有异常，若无异常则可以将设备取出，使用此木箱为 设备的常备附件，在设备保管和运输过程中设备必须装好放于木箱中， 故木箱应妥善保管。 接线可见下图 要注意正确接入交流电源、电池组（注意极性）。
前面板图
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后面板接线图
九 设备维护与故障诊断
电源开机后或运行期间如果发生故障输出将自动关闭，按动菜单键可显 示故障请参考下表检查故障原因。