逆變器是一種由半導體器件組成的電力調整裝置,主要用于把直流電力轉換成交流電力。一般由升壓回路和逆變橋式回路構成。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換成常用頻率的交流電壓。逆變器主要由晶體管等開關元件構成,通過有規(guī)則地讓開關元件重復開-關(ON-OFF),使直流輸入變成交流輸出。當然,這樣單純地由開和關回路產(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,并在半周期內始終讓開關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。
光伏太陽能逆變器的內部結構主要包括直流輸入端、濾波電容、整流橋、功率開關器件、逆變橋、輸出濾波電感、輸出電容以及控制電路等組成部分。下面我們將對其進行詳細介紹。
直流輸入端是光伏太陽能逆變器的電能輸入口,通常連接于太陽能光伏電池板或者蓄電池組。直流輸入端需要具備較高的輸入電壓和電流穩(wěn)定性,以保證系統(tǒng)的正常運行。
濾波電容則用于對直流電源進行濾波,去除輸入電流中的紋波成分,保證輸出交流電能的質量。它可以有效地減小電壓和電流的波動,提高電能轉換效率和輸出的穩(wěn)定性。
整流橋是將接收到的直流電能轉換為脈沖電流的裝置,采用半導體器件(如二極管)實現(xiàn)。整流橋可以避免直流電源的極性反轉對系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響,并且將直流電能輸出到逆變橋。
功率開關器件是光伏太陽能逆變器的核心部件,用于控制電能的轉換和輸出。它采用晶體管或者其他功率半導體器件來實現(xiàn)高效的電能切換和控制,具備較高的開關速度和耐壓能力。
逆變橋則負責將直流電能轉換為交流電能。它采用了四個可控開關器件(如IGBT)組成的橋式電路,通過逆變過程將直流電能轉換為交流電能,并調整輸出電壓和頻率以適應不同的外部負載。
輸出濾波電感和輸出電容則用于對逆變橋輸出的交流電能進行濾波和平穩(wěn)處理,去除輸出電流中的高頻噪聲,保證輸出電能的質量和穩(wěn)定性。
控制電路是光伏太陽能逆變器的智能控制系統(tǒng),通常包括微處理器和各種傳感器。它能夠監(jiān)測和調節(jié)整個逆變器的運行狀態(tài),實現(xiàn)功率輸出的調節(jié)、故障保護、數(shù)據(jù)采集和通信等功能。
光伏太陽能逆變器內部結構復雜而精細,由直流輸入端、濾波電容、整流橋、功率開關器件、逆變橋、輸出濾波電感、輸出電容以及控制電路等多個組成部分構成。每個部分都擔負著特定的作用,共同協(xié)作來完成電能的轉換和控制任務。只有在內部結構合理設計和優(yōu)化的情況下,光伏太陽能逆變器才能夠高效穩(wěn)定地工作,為太陽能發(fā)電系統(tǒng)提供可靠的電能輸出。
一、根據(jù)光伏組件功率選擇
光伏組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的重要部件,其輸出功率直接影響系統(tǒng)的總輸出功率。因此,在選擇光伏升壓變壓器容量時,應首先考慮光伏組件的功率。通常情況下,光伏組件的容量等級為500W、600W、700W、800W等,應根據(jù)系統(tǒng)所需總功率選擇合適容量的光伏組件。
二、根據(jù)逆變器的最 大輸出功率選擇
逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的重要設備之一,其最 大輸出功率應大于或等于光伏組件的總功率。因此,在選擇光伏升壓變壓器容量時,應考慮逆變器的最 大輸出功率。一般情況下,逆變器的最 大輸出功率應大于光伏組件的總功率,這樣才能保證系統(tǒng)的正常運行。
三、根據(jù)系統(tǒng)效率選擇
光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率是影響變壓器容量選擇的重要因素之一。系統(tǒng)效率越高,變壓器的容量就可以選得越小,從而降低系統(tǒng)成本和損耗。因此,在選擇光伏升壓變壓器容量時,應考慮系統(tǒng)的效率。通常情況下,光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率可達85%以上,對于提高系統(tǒng)性能和降低成本具有一定作用。
四、根據(jù)線路損耗選擇
線路損耗是光伏發(fā)電系統(tǒng)中不可避免的一種損耗方式。在選擇光伏升壓變壓器容量時,應考慮線路損耗對系統(tǒng)性能的影響。通常情況下,線路損耗可根據(jù)變壓器的阻抗計算得出,應根據(jù)阻抗大小選擇合適容量的光伏升壓變壓器。
總之,在選擇光伏升壓變壓器容量時,應綜合考慮光伏組件功率、逆變器的最 大輸出功率、系統(tǒng)效率和線路損耗等因素,根據(jù)具體系統(tǒng)情況作出合理的容量選擇。合理的容量選擇不僅有助于提高系統(tǒng)的性能和可靠性,還可以降低系統(tǒng)成本和故障風險。