三并联逆变器

逆变器能并联使用吗？

在探讨逆变器是否可以并联使用之前，需要明确的是，单纯的逆变器本身并不具备直接并联的条件。这是因为逆变器的主要功能是将直流电转换为交流电，而并联使用意味着需要多个逆变器输出的交流电能够同步协调工作。如果逆变器直接并联，可能会导致输出电压和电流的不匹配，进而引发一系列问题，如负载分配不均、谐波干扰和保护机制失效等。

为了实现逆变器的并联使用，必须采取相应的控制措施，确保各个逆变器的工作状态一致。这通常需要引入一个统一的控制器，它能够管理和协调所有并联逆变器的工作。这样的控制器不仅能够确保逆变器的输出频率和相位一致，还能在负载变化时动态调整各个逆变器的输出功率，保证系统的稳定性和可靠性。

除了控制器的引入，还需要考虑逆变器之间的通信机制。现代逆变器可以通过网络或专用通信接口实现相互间的信息交换，从而实现更精确的同步控制。此外，逆变器的并联使用还涉及电源管理、负载均衡和故障保护等多个方面，这些都需要通过专业的设计和配置来实现。

值得注意的是，并联逆变器系统的设计和实施是一个复杂的过程，需要专业的电气工程师进行规划和调试。此外，选择合适的并联逆变器解决方案还应考虑成本效益、系统性能和维护便利性等因素。

总而言之，逆变器的并联使用并不是一件简单的事情，它需要综合考虑多个因素，包括控制同步、通信机制、电源管理和负载均衡等。通过合理的设计和专业的实施，可以充分发挥并联逆变器的优势，实现高效、稳定的电力转换和分配。

PLECS 应用示例（77）：三相T型逆变器（Three-Phase T-Type Inverter）

本文展示了一款用于并网应用的三相T型逆变器，采用Wolfspeed SiC MOSFET。图1显示了电路图，演示了如何选择器件、控制器参数和调制方法以影响逆变器的热性能。模型研究了逆变器在不同运行条件下的性能，确保系统安全高效运行。

T型逆变器类似于三电平中点箝位（NPC）逆变器，提供改进的谐波性能，同时减少零件数量和外部开关器件的导通损耗。本示例展示了一个22 kVA额定功率的T型逆变器，将800 V直流母线转换为三相60 Hz、480 V（线路，rms）配电。

模型配置了三种不同开关类型的SiC MOSFET，分别具有不同的额定电压、额定电流和RdsOn值，用于评估其热性能。每个器件都被建模为具有定制掩模配置的子系统，包括MOSFET和体二极管，以及热模型。组件掩模参数包括导通电阻和体二极管正向电压，以确定电流流过路径，影响开关损耗。

控制器采用解耦的同步参考系电流控制器，用于生成dq电压参考，通过独立的PI调节器将逆变器输出电流调节至设定点。PI控制器包括去耦前馈项，使用简单的同步参考帧锁相环（PLL）测量电压参考相位角，然后转换为三相电压参考，馈送到调制器，用户可选择不同的调制方案。

调制器组件实现不同的调制方法，如SPWM、SVPWM、THIPWM、THZSPWM和DPWM，以比较其对半导体损耗的影响。例如，DPWM在单位功率因数下的损耗最低，但当功率因数角接近0.5时，SPWM和SVPWM方法显示出较高的损耗。

通过操纵控制器设置、调制方案、开关频率、死区时间、控制器增益以及分析设备类型、并联设备数量和外部冷却或散热器的影响，可以试验控制器设置并分析系统级电气规格。参数扫描是确定设计决策如何在一系列操作条件下影响转换器性能的有效方法。

该模型突出显示了PLECS的热建模能力，并可以作为研究控制器设计对其他拓扑结构效率影响的例子。

PLECS应用范例（77）：三相T型逆变器（Three-Phase T-Type Inverter）

本演示介绍了一种三相T型逆变器，用于部署Wolfspeed SiC MOSFET的并网应用。T型逆变器类似于三电平中性点箝位（NPC）逆变器，因为它在0V时增加了额外的输出电压电平，从而比标准的两电平逆变器提供了更好的谐波性能。T型逆变器的优点是减少了部分计数和减少了外部开关器件的传导损耗，但缺点是阻断电压降低。演示模型显示了一个额定值为22 kVA的T型逆变器示例，该逆变器将800 V直流母线转换为三相60 Hz、480 V（均方根）配电，用于工业应用。

T型逆变器的热性能受到设备选择、控制器参数和调制方法的影响。在演示模型中，所有12个器件均配置为演示不同Wolfspeed SiC MOSFET的热损耗性能。每个半导体器件被建模为具有定制掩模配置的子系统，每个都有自己的热模型。设备断言（Device Assertions）会检查设备在安全操作区域内的运行情况，并生成警告。

控制器实现的高级示意图如图4所示。图5所示的去耦合同步参考框架电流控制器用于为调制器生成dq电压参考，调制器则将变频器的输出电流调节到所需的设定点。控制器包括直接电流和正交电流的PI调节器，电压参考的相位角由一个简单的同步参考框架锁相环（PLL）测量得到。使用PLL的角度输出，电压参考值被转换为三相电压参考值，并送入一个调制器。调制器的实现可以采用不同的调制方法，包括经典的正弦脉宽调制（SPWM）、空间矢量PWM（SVPWM）、三次谐波注入PWM（THIPWM）、三次谐波零序PWM（THZSPWM）和不连续PWM（DPWM）。

使用提供的模型运行仿真，可以观察到每个相支路的PWM信号、输出交流电流、设备S11和S12的信号以及系统的计算损耗。参数扫描是确定设计决策如何在一系列操作条件下影响变换器性能的有效方法。通过操纵调制方案、开关频率、停滞时间、控制器设定点和控制器增益，可以试验控制器设置。此外，还可以分析设备类型、并联设备的数量以及外部冷却或更大散热器的影响。所有这些设置都会影响损耗行为和系统效率。如果设备在安全操作区域外运行，模拟窗口的右下角将出现一个警告图标，以确定违反了哪些操作标准。

模型重点介绍了用于工业配电网应用的三相T型逆变器。通过简单的设备和控制器设计，突出了PLECS的热建模能力。此模型可用作研究控制器设计对其他拓扑效率影响的示例。

两个同样型号的逆变器能不能并联使用？

理论上，两个相同型号的逆变器是可以并联使用的，但实际应用中并不常见。并联逆变器的主要目的是为了增加输出功率，但在大多数情况下，单个逆变器已经能够满足需求。逆变器并联时，需要确保它们的型号和规格完全相同，否则可能会导致电流分配不均，甚至损坏设备。

在并联使用时，需要注意接线方式。正确的连接方法是将一个逆变器的正极接到另一个逆变器的正极，负极接到负极，确保它们处于同一电压水平。如果接反或连接不当，可能会导致短路或其他安全隐患。

并联逆变器时，还应考虑负载均衡的问题。为了确保并联逆变器能够均匀分配负载，可以使用负载均衡器或智能控制器。这些设备可以帮助检测每个逆变器的输出负载，并自动调整以达到平衡。

此外，逆变器并联使用还需要注意控制系统的兼容性。不同品牌或型号的逆变器可能会有不同的通信协议和控制方式，因此在并联使用时，需要确保它们能够兼容。如果无法实现兼容，可能会导致控制混乱或无法正常工作。

总而言之，两个相同型号的逆变器是可以并联使用的，但需要注意接线方式、负载均衡和控制系统兼容性等问题。如果遇到这些问题，建议寻求专业人士的帮助。

逆变器中提到的两电平逆变器,三电平逆变器中的电平是什么

在逆变器中，电平概念指的是用于信号传输或能量转换的电压级别。两电平逆变器设计简洁，仅提供两种电压级别：高或低，适用于低成本应用。相比之下，三电平逆变器提供三种电压级别，通过引入电压中点，实现更精细的电压控制，如图所示。

三电平逆变器相比两电平逆变器，在系统层面拥有显著优势：

1. **损耗减少、开关频率提升、成本降低**：例如在NPC1拓扑中，开关器件的电压降低至原来的一半，大幅降低了器件的开关损耗。提升开关频率后，可以减小输出滤波器的体积和成本。在功率等级不变的情况下，通过提高母线电压，可以减小输出端电流，降低输出线缆成本。

2. **器件可靠性提升**：在相同电压等级的系统中，三电平拓扑中的器件承受的阻断电压更低，从而提升了器件的可靠性。

3. **改善电磁干扰（EMI）**：三电平逆变器在开关过程中的dv/dt显著降低，有效改善了系统的电磁干扰。

尽管三电平逆变器存在器件成本增加、控制算法复杂度提升、损耗分布不均和中点电位波动等挑战，但其独特优势使得其在光伏、储能、UPS、APF等众多应用领域得到了广泛使用。下面将详细介绍常见的三电平拓扑：

- **NPC1拓扑**：通过优化电流路径和零电平换流机制，实现了损耗分布的优化和EMI的改善。在逆变工况中，NPC1的损耗主要集中在T1/T4管，而在整流工况中，主要损耗集中在T2/T3管和D5/D6管。仿真结果显示，在高频系统中，NPC1拓扑效率更优。

- **NPC2拓扑**：相较于NPC1，NPC2减少了二极管的数量，采用共射极或共集电极的IGBT和反并联二极管取代钳位二极管，从而降低了损耗，提高了中低开关频率下的系统效率。仿真表明，当电流等级和耐压相同，NPC2拓扑在中低开关频率下的总损耗低于NPC1拓扑。

- **ANPC拓扑**：通过替换钳位二极管为IGBT和反并联二极管，ANPC拓扑进一步优化了损耗分布，通过选择不同的零电平换流路径，实现了更均衡的损耗控制。ANPC的调制算法（ANPC-1、ANPC-2和ANPC-1-00）分别针对不同的损耗特性进行了优化。

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逆变器的并联均流技术是干什么用的

逆变器的并联均流技术主要用于确保多台逆变器在并联工作时，能够平均分担负载电流，从而维持整个系统的稳定性和高效性。

在电力系统中，有时需要多台逆变器并联运行以满足更大的功率需求。然而，如果没有适当的均流措施，各逆变器之间可能会因为电流分配不均而产生过载或轻载的情况。过载可能导致逆变器过热甚至损坏，而轻载则可能使逆变器运行效率低下，造成能源浪费。

并联均流技术通过实时监测和调整每台逆变器的输出电流，确保所有并联的逆变器都能按照预设的比例或相同的电流值进行输出。这通常涉及到复杂的控制算法和快速的电流反馈机制，以便在系统负载变化时能够迅速调整各逆变器的输出。

举个例子，假设有三台逆变器并联运行，每台逆变器的额定输出电流为100安培。如果没有并联均流技术，某台逆变器可能会因为负载不均衡而输出120安培的电流，而另两台则可能只输出80安培。这不仅增加了过载逆变器的损坏风险，还降低了整个系统的效率。而通过并联均流技术，可以确保每台逆变器都平均输出100安培的电流，从而保障系统的稳定性和高效性。

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