關(guān)于光伏逆變器的工作原理以及常見的分類方法
在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達的今天,各種各樣的高科技出現(xiàn)在我們的生活中,為我們的生活帶來便利,那么你知道這些高科技可能會含有的光伏逆變器嗎?光伏逆變器(PV inverter或solar inverter)可以將光伏(PV)太陽能板產(chǎn)生的可變直流電壓轉(zhuǎn)換為市電頻率交流電(AC)的逆變器,可以反饋回商用輸電系統(tǒng),或是供離網(wǎng)的電網(wǎng)使用。
光伏逆變器是光伏陣列系統(tǒng)中重要的系統(tǒng)平衡(BOS)之一,可以配合一般交流供電的設(shè)備使用。太陽能逆變器有配合光伏陣列的特殊功能,例如最大功率點追蹤及孤島效應(yīng)保護的機能。逆變裝置的核心,是逆變開關(guān)電路,簡稱為逆變電路。該電路通過電力電子開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷,來完成逆變的功能。
太陽電池在陽光照射下產(chǎn)生直流電,然而以直流電形式供電的系統(tǒng)有很大的局限性。例如:日光燈、電視機、電冰箱、電風(fēng)扇等均不能直接用直流電源供電,絕大多數(shù)電動機械也是如此。此外,當(dāng)供電系統(tǒng)需要升高電壓或降低電壓時,交流系統(tǒng)只需加一個變壓器即可,而在直流系統(tǒng)中升降電壓的技術(shù)就要復(fù)雜得多了。因此,除直接使用直流電源的通信、氣象等特殊用戶外,在供應(yīng)生產(chǎn)生活用電的光伏發(fā)電系統(tǒng)中都需要配備光伏逆變器。
當(dāng)日照強度和環(huán)境溫度變化時,光伏組件輸入功率呈現(xiàn)非線性變化,光伏組件既不是恒壓源,也不是恒流源,它的功率隨著輸出電壓改變而改變,和負(fù)載沒有關(guān)系。它的輸出電流隨著電壓升高一開始是一條水平線,到達一定功率時,隨著電壓升高而降低,當(dāng)?shù)竭_組件開路電壓時,電流下降到零。
通常,把將交流電能變換成直流電能的過程稱為整流,把完成整流功能的電路稱為整流電路,把實現(xiàn)整流過程的裝置稱為整流設(shè)備或整流器。與之相對應(yīng),把將直流電能變換成交流電能的過程稱為逆變,把完成逆變功能的電路稱為逆變電路,把實現(xiàn)逆變過程的裝置稱為逆變設(shè)備或逆變器。如上所述,逆變器有多種類型,因此在選擇機種和容量時需特別注意。
集中逆變技術(shù)是若干個并行的光伏組串被連到同一臺集中逆變器的直流輸入端,一般功率大的使用三相的IGBT功率模塊,功率較小的使用場效應(yīng)晶體管,同時使用DSP轉(zhuǎn)換控制器來改善所產(chǎn)出電能的質(zhì)量,使它非常接近于正弦波電流,一般用于大型光伏發(fā)電站(》10kW)的系統(tǒng)中。最大特點是系統(tǒng)的功率高,成本低,但由于不同光伏組串的輸出電壓、電流往往不完全匹配(特別是光伏組串因多云、樹蔭、污漬等原因被部分遮擋時),采用集中逆變的方式會導(dǎo)致逆變過程的效率降低和電戶能的下降。
方波逆變器輸出的電壓波形為方波,逆變器線路簡單,價格便宜,實現(xiàn)較為容易。缺點是方波電壓中含有大量的高次諧波成分,在負(fù)載中會產(chǎn)生附加的損耗,并對通信等設(shè)備產(chǎn)生較大的干擾,需要外加額外的濾波器。此類逆變器多見于早期,設(shè)計功率不超過幾百瓦的小容量逆變器。
組串逆變器是基于模塊化概念基礎(chǔ)上的,每個光伏組串(1-5kw)通過一個逆變器,在直流端具有最大功率峰值跟蹤,在交流端并聯(lián)并網(wǎng),已成為現(xiàn)在國際市場上最流行的逆變器。許多大型光伏電廠使用組串逆變器。優(yōu)點是不受組串間模塊差異和遮影的影響,同時減少了光伏組件最佳工作點與逆變器不匹配的情況,從而增加了發(fā)電量。技術(shù)上的這些優(yōu)勢不僅降低了系統(tǒng)成本,也增加了系統(tǒng)的可靠性。
階梯波逆變器輸出的電壓波形為階梯波形,階梯波逆變器的優(yōu)點是輸出波形接近正弦波,比方波有明顯的改善,高次諧波含量減少。當(dāng)階梯波的階梯達到16個以上f付,輸出的波形為準(zhǔn)正弦波,整機效率較高。但此逆變器往往需要多組直流電源供電,需要的功率開關(guān)管也較多,給光伏陣列分組和蓄電池分組帶來不便。
以上就是光伏逆變器的一些值得大家學(xué)習(xí)的詳細(xì)資料解析,希望在大家剛接觸的過程中,能夠給大家一定的幫助,如果有問題,也可以和小編一起探討。