在“2030碳達峰、2060碳中和”大背景下,傳統電網正在發生重大的變革——從傳統的火電、水電、核電等大型電站集中發電,逐漸向風電、光伏等綠色能源轉變;光伏屋頂、儲能系統、電動汽車等分布式能源也是風生水起。這樣,交流供電方式呈現出了多元化,越來越多逆變電源為傳統的交流電器供電。
傳統的交流的來自火電、水電、核電等發電設備,其工作原理是通過外來動力驅動轉子的轉動,不斷的切割磁場形成交替的電壓,呈現非常理想的正弦波,再通過電網送入千家萬戶。
然而,太陽能電池,儲能電池、甚至燃料電池輸出的是直流電壓,必須通過逆變裝置才能并入電網或者給大部分家電等電器使用。
逆變電路廣泛應用于交流電機調速變頻器、UPS不間斷電源、光伏系統、電池儲能裝置等場合,把直流電變成交流電。橋式逆變電路,通過控制開關狀態調整輸出電壓Uo——當T1、T4打開而T2、T3關合時,u0=Vd;相反,當T1、T4關合而T2、T3打開時,u0=-Vd,當橋臂的開關以頻率 f輪番通斷時,輸出電壓Vo即可獲得交變的方波(sinwt+1/3 sin3wt+1/5 sin5wt+...),再通過整流電路和濾波電路獲得正弦波(基波)。
與傳統發電系統較為理想的正弦波不同,逆變電源輸出的電壓波形往往都會疊加不同程度的諧波成分,如下圖為疊加3至39次諧波后的輸出波形。
以下為更多疊加諧波次數、幅值、相位等的波形,具體輸出波形取決于逆變電源的性能。
這種的交流供電方式,帶來的負面問題,是有可能造成傳統交流電器的工作異常,甚至損壞!為了解決這個問題,我們需要對交流電器在各種逆變器供電的場景下,對其可靠性和冗余度進行驗證。其有效的手段,就是利用高性能的程控交流電源,來模擬逆變器的各種輸出場景,為被測的交流電器進行供電。
本文引用地址:交流電器在逆變器供電時,還靠譜嗎?