什么是光伏逆變器

逆變器又稱電源調(diào)整器，根據(jù)逆變器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的用途可分為獨立型電源用和并網(wǎng)用二種。根據(jù)波形調(diào)制方式又可分為方波逆變器、階梯波逆變器、正弦波逆變器和組合式三相逆變器。對于用于并網(wǎng)系統(tǒng)的逆變器，根據(jù)有無變壓器又可分為變壓器型逆變器和無變變壓器型逆變器。

結(jié)構(gòu)原理

逆變器是一種由半導(dǎo)體器件組成的電力調(diào)整裝置，主要用于把直流電力

轉(zhuǎn)換成交流電力。一般由升壓回路和逆變橋式回路構(gòu)成。升壓回路把太陽電池的直流電壓升壓到逆變器輸出控制所需的直流電壓；逆變橋式回路則把升壓后的直流電壓等價地轉(zhuǎn)換成常用頻率的交流電壓。逆變器主要由晶體管等開關(guān)元件構(gòu)成，通過有規(guī)則地讓開關(guān)元件重復(fù)開-關(guān)（ON-OFF），使直流輸入變成交流輸出。當(dāng)然，這樣單純地由開和關(guān)回路產(chǎn)生的逆變器輸出波形并不實用。一般需要采用高頻脈寬調(diào)制（SPWM），使靠近正弦波兩端的電壓寬度變狹，正弦波中央的電壓寬度變寬，并在半周期內(nèi)始終讓開關(guān)元件按一定頻率朝一方向動作，這樣形成一個脈沖波列（擬正弦波）。然后讓脈沖波通過簡單的濾波器形成正弦波。

元器件的構(gòu)成：

1、電流傳感器

光伏逆變器一般采用霍爾電流傳感器來進行電流采樣，從小功率到大功率所采用的電流傳感器形式不一，列舉一些例子如下：

500KW逆變器中JCE1005-FS電流傳感器外形圖

500KW逆變器中JCE1005-FS電流傳感器外形圖

100KW：檢測電流是300A左右，一般都會采用JCE308-TS7電流傳感器

250KW：檢測電流是500A左右，一般都會采用JCE508-TS6電流傳感器

500KW：檢測電流是1000A左右，一般會采用JCE1005-FS電流傳感器

1MW：檢測電流是2000A左右，一般會采用JCE2005-FS電流傳感器

對于電流傳感器要求精度高、響應(yīng)時間快，而且耐低溫、高溫等環(huán)境要求，目前國內(nèi)很多廠家都用開環(huán)電流傳感器來取代閉環(huán)電流傳感器，如：JCE1000-AXS、JCE1500-AXS、JCE2000-AXS等

2、電流互感器

一般采用BRS系列電流互感器，從幾百到幾千A不等，輸出信號一般采用0-5A為標(biāo)準(zhǔn)

3、電抗器

功能

逆變器不僅具有直交流變換功能，還具有最大限度地發(fā)揮太陽電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護功能。歸納起來有自動運行和停機功能、最大功率跟蹤控制功能、防單獨運行功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、自動電壓調(diào)整功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、直流檢測功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、直流接地檢測功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）。這里簡單介紹自動運行和停機功能及最大功率跟蹤控制功能。

1、自動運行和停機功能

早晨日出后，太陽輻射強度逐漸增強，太陽電池的輸出也隨之增大，當(dāng)達(dá)到逆變器工作所需的輸出功率后，逆變器即自動開始運行。進入運行后，逆變器便時時刻刻監(jiān)視太陽電池組件的輸出，只要太陽電池組件的輸出功率大于逆變器工作所需的輸出功率，逆變器就持續(xù)運行；直到日落停機，即使陰雨天逆變器也能運行。當(dāng)太陽電池組件輸出變小，逆變器輸出接近0時，逆變器便形成待機狀態(tài)。

2、最大功率跟蹤控制功能

太陽電池組件的輸出是隨太陽輻射強度和太陽電池組件自身溫度（芯片溫度）而變化的。另外由于太陽電池組件具有電壓隨電流增大而下降的特性，因此存在能獲取最大功率的最佳工作點。太陽輻射強度是變化著的，顯然最佳工作點也是在變化的。相對于這些變化，始終讓太陽電池組件的工作點處于最大功率點，系統(tǒng)始終從太陽電池組件獲取最大功率輸出，這種控制就是最大功率跟蹤控制。太陽能發(fā)電系統(tǒng)用的逆變器的最大特點就是包括了最大功率點跟蹤（MPPT）這一功能。

選購要素

節(jié)能環(huán)保是大家共同關(guān)注的焦點,光伏產(chǎn)業(yè)從歐洲,澳洲,到現(xiàn)在的中國已經(jīng)成了熱門行業(yè),短短幾年內(nèi)國內(nèi)光伏逆變器生產(chǎn)廠家如春筍般的誕生,不過如何選擇太陽能逆變器這個還是有一定的標(biāo)準(zhǔn)。

逆變器是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，所以對逆變器有較高的要求，在選用逆變器時應(yīng)要注意其技術(shù)規(guī)格是否滿足系統(tǒng)設(shè)計的要求。一般重點考慮下列幾項技術(shù)指標(biāo)。

選購步驟及方法

1、功率

一般根據(jù)系統(tǒng)的要求配置對應(yīng)功率段的逆變器，選型的逆變器的功率應(yīng)該與太陽能電池方陣的最大功率匹配，一般選取光伏逆變器的額定輸出功率與輸入總功率相近左右，這樣可以節(jié)約成本。

2、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

1）、選擇合適的輸入輸出電壓范圍，確保產(chǎn)品的最優(yōu)組合。

2）、逆變器的歐洲效率：它的高低將直接影響到光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計成本與發(fā)電效率。

3）、太陽電池方陣最大功率跟蹤功能（MPPT）及其效率。

4）、應(yīng)注意所選用的逆變器應(yīng)有基本的保護功能，如過流/短路保護、過功率保護，過溫保護，防雷保護、孤島保護等功能。

5）、逆變器輸出電流波形畸變率（THD%）要低于4%。

3、認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

作為光伏電站的核心設(shè)備，為保證電站的穩(wěn)定、可靠、持續(xù)運行，并網(wǎng)逆變器必須有很高的可靠性。它應(yīng)具有銷售目的地的安規(guī)認(rèn)證，電磁兼容認(rèn)證，及各國并網(wǎng)認(rèn)證：（以歐洲為例）

安規(guī)：EN62109-1，EN62109-2

電磁兼容:EN61000-6-1,EN61000-6-2,EN61000-6-3,EN61000-6-4

并網(wǎng)認(rèn)證:VDE0126-1-1(德國)

4、品牌與服務(wù)

建議購買目前市場上口碑不錯的品牌，因為一般品牌形象好的公司，通常會在技術(shù)，以及維修服務(wù)上有較大的投資，能滿足對客戶的承諾。

工作環(huán)境

1.光伏逆變器要求具有較高的效率。由于2011年太陽電池的價格偏高，為了最大限度地利用太陽電池，提高系統(tǒng)效率，必須設(shè)法提高逆變器的效率。

2.光伏逆變器要求具有較高的可靠性。2012年光伏發(fā)電系統(tǒng)主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū)，許多電站無人值守和維護，這就要求逆變器具有合理的電路結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格的元器件篩選，并要求逆變器具備各種保護功能，如輸入直流極性接反保護，交流輸出短路保護，過熱、過載保護等。

3.光伏逆變器要求直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍，由于太陽電池的端電壓隨負(fù)載和日照強度而變化，蓄電池雖然對太陽電池的電壓具有重要作用，但由于蓄電池的電壓隨蓄電池剩余容量和內(nèi)阻的變化而波動，特別是當(dāng)蓄電池老化時其端電壓的變化范圍很大，如12V蓄電池，其端電壓可在10V～16V之間變化，這就要求逆變器必須在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)保證正常工作，并保證交流輸出電壓的穩(wěn)定。

4.光伏逆變器在中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變電源的輸出應(yīng)為失真度較小的正弦波。這是由于在中、大容量系統(tǒng)中，若采用方波供電，則輸出將含有較多的諧波分量，高次諧波將產(chǎn)生附加損耗，許多光伏發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)載為通信或儀表設(shè)備，這些設(shè)備對電網(wǎng)品質(zhì)有較高的要求，當(dāng)中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行時，為避免與公共電網(wǎng)的電力污染，也要求逆變器輸出正弦波電流。