一、太陽能逆變器的特點

集中逆變

集中(zhong)逆變(bian)一般用(yong)(yong)于(yu)大(da)(da)型光(guang)(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)站(>10kW)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)系(xi)統中(zhong)，很多并行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)組(zu)串被連(lian)到(dao)同一臺集中(zhong)逆變(bian)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直流輸入端(duan)，一般功(gong)率(lv)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)三相的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)IGBT功(gong)率(lv)模塊，功(gong)率(lv)較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)場(chang)效應(ying)晶體管，同時(shi)使用(yong)(yong)DSP轉換(huan)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)來改善所產(chan)出電(dian)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量，使它(ta)非常接近于(yu)正(zheng)弦波電(dian)流。最大(da)(da)特點(dian)是(shi)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)率(lv)高(gao)(gao)，成(cheng)本(ben)低(di)。但受光(guang)(guang)伏(fu)(fu)組(zu)串的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)匹配和(he)部分遮影(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)，導致整個(ge)(ge)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效率(lv)和(he)電(dian)產(chan)能(neng)。同時(shi)整個(ge)(ge)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發電(dian)可靠性(xing)受某一光(guang)(guang)伏(fu)(fu)單(dan)元(yuan)組(zu)工作狀態不(bu)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)。最新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究方向是(shi)運用(yong)(yong)空間矢量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調制(zhi)(zhi)控(kong)制(zhi)(zhi)，以及開發新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)逆變(bian)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)拓撲連(lian)接，以獲得(de)部分負載情況下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效率(lv)。在SolarMax(索瑞·麥克)集中(zhong)逆變(bian)器(qi)(qi)上(shang)，可以附(fu)加一個(ge)(ge)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)陣列的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)接口箱，對每(mei)一串的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)帆(fan)板串進行(xing)監控(kong)，如其中(zhong)有(you)一組(zu)串工作不(bu)正(zheng)常，系(xi)統將會把(ba)這一信息(xi)傳到(dao)遠程(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)上(shang)，同時(shi)可以通過遠程(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)將這一串停止工作，從(cong)而不(bu)會因(yin)為一串光(guang)(guang)伏(fu)(fu)串的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)故障而降低(di)和(he)影(ying)響(xiang)(xiang)整個(ge)(ge)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作和(he)能(neng)量產(chan)出。

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組串逆變

組串逆變器已成為現在國際市場上最流行的逆變器。組串逆變器是基于模塊化概念基礎上的，每個光伏組串(1kW-5kW)通過一個逆變器，在直(zhi)流(liu)端具有最大功率峰值跟蹤，在交流(liu)端并聯并網(wang)。許多大型光伏(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)廠使用組(zu)(zu)串(chuan)逆變(bian)器。優點是不受組(zu)(zu)串(chuan)間模塊差(cha)異和遮影(ying)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響，同(tong)時減少了光伏(fu)(fu)組(zu)(zu)件最佳工作點。與逆變(bian)器不匹配的(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)況，從而增加了發(fa)電(dian)(dian)(dian)量。技術上(shang)的(de)(de)(de)(de)這(zhe)些優勢不僅降低了系(xi)(xi)統成本，也增加了系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)可(ke)靠性。同(tong)時，在組(zu)(zu)串(chuan)間引入“主-從”的(de)(de)(de)(de)概(gai)(gai)念(nian)，使得在系(xi)(xi)統在單串(chuan)電(dian)(dian)(dian)能不能使單個逆變(bian)器工作的(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)況下，將(jiang)幾(ji)組(zu)(zu)光伏(fu)(fu)組(zu)(zu)串(chuan)聯系(xi)(xi)在一(yi)(yi)起，讓其中一(yi)(yi)個或幾(ji)個工作，從而產出更多的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能。最新的(de)(de)(de)(de)概(gai)(gai)念(nian)為幾(ji)個逆變(bian)器相互組(zu)(zu)成一(yi)(yi)個“團隊(dui)”來代(dai)替“主-從”的(de)(de)(de)(de)概(gai)(gai)念(nian)，使得系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)可(ke)靠性又(you)進了一(yi)(yi)步。

多組串逆變

多組(zu)(zu)(zu)串(chuan)逆(ni)變是取了集中(zhong)逆(ni)變和組(zu)(zu)(zu)串(chuan)逆(ni)變的(de)(de)(de)(de)優點，避免(mian)了其缺點，可(ke)應用(yong)于幾千瓦的(de)(de)(de)(de)光伏發電站。在多組(zu)(zu)(zu)串(chuan)逆(ni)變器中(zhong)，包含了不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)單獨的(de)(de)(de)(de)功(gong)率(lv)峰(feng)值跟(gen)蹤和直流(liu)到(dao)(dao)直流(liu)的(de)(de)(de)(de)轉換器，這些直流(liu)通過一(yi)個普通的(de)(de)(de)(de)直流(liu)到(dao)(dao)交(jiao)流(liu)的(de)(de)(de)(de)逆(ni)變器轉換成交(jiao)流(liu)電，并網(wang)到(dao)(dao)電網(wang)上。光伏組(zu)(zu)(zu)串(chuan)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)額定值(如：不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)額定功(gong)率(lv)、每(mei)組(zu)(zu)(zu)串(chuan)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)數、組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)廠家等(deng)等(deng))、不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)尺寸或不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)技術的(de)(de)(de)(de)光伏組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)、不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)方向的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)(zu)串(chuan)(如：東、南(nan)和西)、不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)傾角或遮(zhe)影(ying)(ying)，都可(ke)以(yi)被(bei)連在一(yi)個共同(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)逆(ni)變器上，同(tong)(tong)(tong)(tong)時每(mei)一(yi)組(zu)(zu)(zu)串(chuan)都工作在它們(men)各自的(de)(de)(de)(de)最大功(gong)率(lv)峰(feng)值上。同(tong)(tong)(tong)(tong)時，直流(liu)電纜的(de)(de)(de)(de)長度減(jian)少、將組(zu)(zu)(zu)串(chuan)間的(de)(de)(de)(de)遮(zhe)影(ying)(ying)影(ying)(ying)響(xiang)和由于組(zu)(zu)(zu)串(chuan)間的(de)(de)(de)(de)差(cha)異而引起的(de)(de)(de)(de)損失減(jian)到(dao)(dao)最小。

組件逆變

組件(jian)逆(ni)(ni)變器是(shi)將每(mei)個(ge)光伏(fu)組件(jian)與(yu)一(yi)個(ge)逆(ni)(ni)變器相(xiang)連(lian)(lian)，同(tong)時(shi)每(mei)個(ge)組件(jian)有一(yi)個(ge)單獨的(de)(de)(de)最大功(gong)率(lv)峰值跟蹤，這(zhe)樣(yang)組件(jian)與(yu)逆(ni)(ni)變器的(de)(de)(de)配合更好。通(tong)常用(yong)(yong)于(yu)50W到(dao)400W的(de)(de)(de)光伏(fu)發電(dian)(dian)站，總效率(lv)低于(yu)組串逆(ni)(ni)變器。由于(yu)是(shi)在交流(liu)處(chu)并聯(lian)，這(zhe)就增加了交流(liu)側的(de)(de)(de)連(lian)(lian)線的(de)(de)(de)復雜性，維護困難。另一(yi)需要(yao)解決的(de)(de)(de)是(shi)怎樣(yang)更有效的(de)(de)(de)與(yu)電(dian)(dian)網并網，簡單的(de)(de)(de)辦(ban)法是(shi)直接(jie)通(tong)過普通(tong)的(de)(de)(de)交流(liu)電(dian)(dian)插座進行并網，這(zhe)樣(yang)就可以減少成(cheng)本和設備的(de)(de)(de)安裝，但往往各地(di)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)網的(de)(de)(de)安全標準也許不允許這(zhe)樣(yang)做，電(dian)(dian)力公(gong)司(si)有可能反對發電(dian)(dian)裝置直接(jie)和普通(tong)家庭用(yong)(yong)戶的(de)(de)(de)普通(tong)插座相(xiang)連(lian)(lian)。另一(yi)和安全有關的(de)(de)(de)因素是(shi)是(shi)否(fou)需要(yao)使(shi)用(yong)(yong)隔離變壓器(高頻(pin)或低頻(pin))，或者(zhe)允許使(shi)用(yong)(yong)無變壓器式的(de)(de)(de)逆(ni)(ni)變器。這(zhe)一(yi)逆(ni)(ni)變器在玻璃幕墻中使(shi)用(yong)(yong)最為廣泛。

二、分類

(1)普(pu)通型逆變器

直流(liu)12V或(huo)24V輸(shu)入，交(jiao)流(liu)220V、50Hz輸(shu)出，功率從75W到5000W,有些(xie)型號(hao)具有交(jiao)、直流(liu)轉換即UPS功能。

(2)逆變/充電一體機

在此(ci)類逆變器(qi)中(zhong)，用(yong)戶可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)各種形式的電(dian)(dian)(dian)(dian)源為(wei)交(jiao)流負(fu)載供電(dian)(dian)(dian)(dian)：有交(jiao)流電(dian)(dian)(dian)(dian)時，通過逆變器(qi)使(shi)用(yong)交(jiao)流電(dian)(dian)(dian)(dian)為(wei)負(fu)載供電(dian)(dian)(dian)(dian)，或(huo)為(wei)蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)；無交(jiao)流電(dian)(dian)(dian)(dian)時，用(yong)蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)為(wei)交(jiao)流負(fu)載供電(dian)(dian)(dian)(dian)。它可(ke)與各種電(dian)(dian)(dian)(dian)源結合使(shi)用(yong)：如蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)、發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)機、太(tai)陽能電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)板和風力(li)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)機等。

(3)郵電通信專用逆變器

為郵(you)電、通信提(ti)供高品(pin)(pin)質(zhi)的48V逆(ni)變器，其產品(pin)(pin)質(zhi)量好、可(ke)靠性高、模塊(kuai)式(shi)(模塊(kuai)為1KW)逆(ni)變器，并具有N+1冗余功(gong)能、可(ke)擴充(chong)(功(gong)率從2KW到20KW)。

(4)航(hang)空、軍隊(dui)專用(yong)逆(ni)變器

此類逆(ni)變器(qi)為(wei)28Vdc輸入，可(ke)提供(gong)下(xia)列交流輸出(chu)：26Vac、115Vac、230Vac，其(qi)輸出(chu)頻率(lv)(lv)可(ke)為(wei)：50Hz、60Hz及400Hz,輸出(chu)功(gong)率(lv)(lv)從30VA到3500VA不等。還有供(gong)航空專用的DC-DC轉換器(qi)及變頻器(qi)。

輸出波形分類

(1)方波逆變器(qi)

2)階梯波逆變器

3)正(zheng)弦波逆變器(qi)

其它分類方式

1、按(an)輸出(chu)交流電能頻率分類，可分為工頻逆變器、中頻逆器和高頻逆變器。

2、按逆(ni)(ni)變(bian)器輸出(chu)的相(xiang)(xiang)數分，可分為單相(xiang)(xiang)逆(ni)(ni)變(bian)器、三(san)相(xiang)(xiang)逆(ni)(ni)變(bian)器和多(duo)相(xiang)(xiang)逆(ni)(ni)變(bian)器。

3、按照逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)輸(shu)出電(dian)能的(de)去向分，可分為有源逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)和無(wu)源逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)。凡(fan)將(jiang)逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)輸(shu)出的(de)電(dian)能向工業電(dian)網輸(shu)送的(de)逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)，稱(cheng)為有源逆(ni)變(bian)器(qi)(qi);凡(fan)將(jiang)逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)輸(shu)出的(de)電(dian)能輸(shu)向某(mou)種用電(dian)負載的(de)逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)稱(cheng)為無(wu)源逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)。

4、按逆(ni)(ni)變(bian)器主電路(lu)的形式分(fen)，可分(fen)為單(dan)端式逆(ni)(ni)變(bian)器，推挽式逆(ni)(ni)變(bian)器、半橋式逆(ni)(ni)變(bian)器和全橋式逆(ni)(ni)變(bian)器。

5、按逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)主開關器(qi)件的類(lei)型分，可(ke)分為(wei)晶閘管(guan)逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)、晶體管(guan)逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)、場(chang)效(xiao)應逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)和(he)絕緣柵雙極晶體管(guan)(IGBT)逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)等(deng)。又可(ke)將其歸納(na)為(wei)“半控型”逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)和(he)“全控制”逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)兩大類(lei)。

6、按直流電(dian)源(yuan)分(fen)，可分(fen)為電(dian)壓源(yuan)型逆變(bian)(bian)器(qi)(qi)(VSI)和(he)電(dian)流源(yuan)型逆變(bian)(bian)器(qi)(qi)(CSI)。

7、按(an)逆(ni)變器控制方(fang)式分，可分為調頻式(PFM)逆(ni)變器和(he)調脈(mo)寬式(PWM)逆(ni)變器。

8、按逆變器(qi)(qi)開(kai)關電路工作方式(shi)(shi)分，可分為諧振式(shi)(shi)逆變器(qi)(qi)，定頻硬開(kai)關式(shi)(shi)逆變器(qi)(qi)和定頻軟開(kai)關式(shi)(shi)逆變器(qi)(qi)。

9、按(an)逆(ni)變(bian)器換流方式分(fen)，可分(fen)為負載換流式逆(ni)變(bian)器和自換流式逆(ni)變(bian)器。